Спосіб контролю дефектів в сонячних батареях

Реферат: UA 92797 U UA 92797 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів контролю сонячних батарей, зокрема з фотоелектричними кремнієвими перетворювачами, і може бути використана при їх виробництві та експлуатації. Відоме технічне рішення [1] дозволяє контролювати сонячні батареї з використанням імпульсного джерела випромінювання, програми технічного забезпечення процесу вимірювання, що дозволяє проводити контроль працездатності та ефективності батареї в автоматичному режимі. Аналогічний спосіб використовується і для контролю космічних сонячних батарей [2] з використанням світлодіодів. Недоліком аналогу є те, що ці способи дозволяють визначити загальний технічний стан батареї (розрив провідників інш.) та оцінити загальну ефективність та працездатність. При цьому неможливо контролювати окремі фотоперетворюючі елементи батареї. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є винахід [3], в якому вимірюють значення критеріального параметру кожної справної секції сонячної батареї при протіканні по ній струму, причому число вимірів дорівнює числу секцій батареї, порівнюють значення параметрів з відповідними значеннями, отриманими при другому замірі на стартовій позиції, визначають справність сонячної батареї за допуском критеріального параметру як різницю струмів, що протікають одночасно по n-й та (n+4)-й секціям батареї. Недоліком прототипу є те, що таким способом неможливо контролювати дефекти в кожному окремому фотоперетворювачі. Задачею запропонованої корисної моделі є створення способу контролю дефектів в самому фотоперетворювачі. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб контролю дефектів в сонячних батареях при вимірюванні параметрів електричного струму, згідно з корисною моделлю на неосвітлену сонячну батарею подають зворотний темновий струм напругою в 500-1000 В, потім струм вимикають, а дефекти визначаються за тепловим зображенням як локальні джерела випромінювання при охолодженні. При зворотному струмі дефекти в фотоелектричних елементах пропускають струм, що призводить до їхнього нагрівання, після відключення від цього джерела нагріву йде розповсюдження теплової енергії, що легко детектується тепловізором. Спостереження може бути виконане за допомогою тепловізорів навіть з невисокою роздільною здатністю. Експериментальні дослідження корисності запропонованого технічного рішення було 2 виконано на кремнієвих фотоперетворювачах площиною 12500 мм (стандартні п'ятидюймові батареї виробництва Sun Rise, Китай) з використанням тепловізору, який працює в діапазоні 3-5 мкм. На елементи подавали зворотній темновий струм напругою в діапазоні 500-1000 В. При напругах менше 500 В дефекти було складно детектувати, а при напрузі більше 1000В можливе руйнування (пробій) навіть справних фотоперетворювачів. Дефекти та їх розподіл по площині фотоперетворювача можна було ідентифікувати тепловізором як яскравих нагрітих локальних ділянок у сонячних батареях (див. ілюстрації) після вимикання напруги та охолодження, наприклад, через 1-5 хвилин. Як можна побачити, дефектні фотоперетворювачі мають високу температуру (яскраві плями) (Фіг. 1) після 5 хвилин охолодження, що відповідає градієнту температур на графіку розподілу температури за координатою, наприклад, X (Фіг. 2). Корисність запропонованого способу полягає в тому, що він дозволяє проводити відбракування фотоелектричних модулів на ранніх етапах виробництва сонячної батареї та в процесі їх експлуатації. Джерела інформації: 1. Нагайкин А.С., Летуновский О.А., Пересечанский В.Н., Лысков С.Н., Соловьев Г.В., Внуков Е.В., Холодов Е.В., Гура А.П., Касаткин В.В., Шкаранда К.В. Установка для контроля параметров фотоэлектрических преобразователей, патент Российской Федерации № 2352953 опуб. 20.04.2009 г. 2. Абушенко С.Н., Иванов Н.Н., Мочалкин А.В., Подзоров В.Н., Сеченов Ю.Н., Шевченко В.Г. Устройство для засветки фотоэлектрических преобразователей солнечной батареи космического аппарата, патент Российской Федерации № 2440920, опуб. 27.01.2012 г. 3. Базилевский А.Б., Лукьяненко M.B., Вакулин В.В., Ступаков A.M. способ контроля исправности солнечной батареи, состоящей из n секций, выполненных из однотипных элементов, и устройство для его осуществления, патент Российской Федерации № 2012007, опуб. 30.04.1994 г. 1 UA 92797 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб контролю дефектів в сонячних батареях, що включає вимірювання параметрів електричного струму, який відрізняється тим, що на неосвітлену сонячну батарею подають зворотний темновий струм напругою в 500-1000 В, потім струм вимикають, а дефекти визначають за тепловим зображенням як локальні джерела випромінювання при охолодженні. 2 UA 92797 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3