Определение оптических свойств солнечных элементов с помощью обычных планшетных офисных сканеров
Пример сканирования (а) кремниевого солнечного элемента с производственной линии 2020 года и (б) текстурированной мультикристаллической пластины.
Группа ученых из Австралии исследовала, как потребительские планшетные сканеры могут использоваться для контроля оптических свойств солнечных элементов, и обнаружила, что эти устройства могут давать результаты, сравнимые с результатами высококачественные инструменты, используемые в фотоэлектрической промышленности для некоторых типов ячеек и пластин.
«Планшетные офисные сканеры широко доступны, их типичная стоимость составляет сотни долларов, они обеспечивают высокое пространственное разрешение и включают встроенный источник белого света, позволяющий проводить измерения в трех различных цветовых каналах», — говорят исследователи из Университета Маккуори и Университета Нью-Йорка. Южный Уэльс (UNSW). «Офисные сканеры нашли аналогичные непреднамеренные применения для мониторинга радиации, ряда приложений биомедицинской визуализации и для контроля физических размеров компонентов».
В своем эксперименте исследователи использовали сканер Contact Image Sensor (CIS), который работает, находясь почти в прямом контакте со сканируемым объектом, для отслеживания пространственных изменений текстуры поликристаллических и монокристаллических пластин, приготовленных с помощью различные текстурные условия. Его производительность сравнивали с системой Loana, которая обычно используется в солнечной промышленности и на исследовательском уровне.
Ученые провели измерения нескольких пластин с различной текстурой с помощью сканера CIS и сравнили их с картами отражения, полученными с помощью системы Loana. «Хорошая корреляция наблюдалась для всех показателей для мультикристаллических пластин различной текстуры», — подчеркнули они. «Это верно как при сравнении между образцами, так и при сравнении пространственных данных по одному мультикристаллическому образцу».
По их словам, эти результаты подтверждают, что технология недорогих сканеров подходит для мониторинга поликристаллических устройств, хотя они не распространяются на монокристаллические пластины. «Отражение случайной пирамидальной текстуры, вызванное процессом щелочного текстурирования, плохо улавливается сканером. Считается, что это происходит в результате различных физических механизмов формирования текстуры и того, как эти текстуры рассеивают свет», — заявили они также, имея в виду мониторинг монокристаллических устройств.
«Как хорошее качественное соответствие, так и статистическая корреляция были достигнуты между сканером и промышленным инструментом для изотропных мультикристаллических пластин», — заключили они.
Свои выводы они представили в статье"Определение оптических свойств солнечных элементов с помощью недорогих сканеров," попубликовано в научных отчетах. В исследовательскую группу вошли четыре ученых из Университета Маккуори и UNSW.
