ソーラーシミュレータ&メトロロジー

セルから宇宙用途まで対応する単一のキセノンプラットフォームに加え、測定を完成させるオプションと校正。IEC 60904-9のA+A+A+およびA++に対応しています。

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エレクトロルミネッセンス イメージング

すべてのセル、すべてのクラックを、1枚の画像に。

パネル全体を1ピクセルあたり0.2 mmで捉える65メガピクセルのエレクトロルミネッセンス画像を、1回の測定で2つの電流条件で撮影します。続いて異常解析が同じパネルタイプのリファレンスと比較し、何が問題なのか、どこにあるのか、そしてそのセルにどれだけの損失を与えているのかをお知らせします。

ハーフカットセル144枚のモジュールを0.8 Aで撮影したエレクトロルミネッセンス画像(ファイアカラーマップ):弱いセルの列が濃い紫色で浮かび上がっています
レンダリングではなく実際の結果です。ハーフカットセル144枚のパネルをIscの10分の1で撮影し、ファイアカラーマップで表示しています。暗いセルはシャントです。
65 MP
パネル全体の画像
2.3 mのモジュールで11 232 x 5 804 px
0.21 mm
1ピクセルあたり
隅から隅まで4.8 px/mm
5 MP
カメラ1台あたり
ベンチに45台の同期カメラ
2ショット
1回の測定あたり(最大8)
標準ではIscと0.1 x Isc
~3 s
異常解析
1ショットあたり、セルごとに
ネイティブ解像度のハーフカットセル1枚:湾曲したクラックとT字形の暗い欠陥

セルの上にカーソルを移動するか、タッチすると拡大して見られます。

1つのセルまでズーム。さらにその先へ。

これはパネルのハーフカットセル1枚を、ネイティブ解像度のまま画像から切り出したものです。アップスケーリングは行わず、ビューアー標準の表示シャープニングを適用しています。91 x 182 mmのシリコン片に462 x 900ピクセル、約415 000ピクセルです。ベンチのカメラはすべて5メガピクセルのセンサーで、広角レンズをパネルの近くに配置しています。そのため画素は距離ではなく、シリコンそのものに使われます。

4.8 px/mm
パネル全体で、隅から隅まで
462 x 900 px
ハーフセル1枚あたり。フルサイズのM10セルなら約880 x 880 px
0.21 mm
1ピクセルあたり:クラックを捉え、位置を特定し、ミリ単位で測定できます
65 MP
パネル全体から1ピクセルまで、どの倍率でも瞬時に表示

このセルには、上端から伸びる湾曲したマイクロクラック、バスバーをまたぐT字形の非活性領域、そして小さな暗いスポットが見られます。バスバーの線は1本残らず解像されています。

ダークフレームを差し引き

各測定では、バイアスをオフにしたフレームも撮影して差し引きます。迷光やセンサーのオフセットが画像に残ることはありません。

パネルに合った露光

パネルタイプごとに専用の露光設定があり、ステーション自身が数回のテスト撮影で決定します。飽和したセルも、無駄になるダイナミックレンジもありません。

不適切なショットはお知らせします

飽和した画素、パネルから外れたリード、応答しなかったカメラ。そのようなショットには技術者が理解できる文でフラグが付き、診断用に保存され、正常なものとして解析されることはありません。

2つの電流、2つの真実

高電流ではクラックや非活性領域が見えます。低電流では、高電流で隠れていたもの、つまりシャント、弱いセル、脱落するセルが見えます。エレクトロルミネッセンスのレシピは両方を同じ測定で撮影し、その間パネルは一切動かないため、2枚の画像はピクセル単位で一致します。

同じ部分を0.8 Aで撮影:1列のセルが明らかに暗くなっています8 Aで撮影したパネルの一部:すべてのセルが同じように見えますIsc (8 A)0.1 x Isc (0.8 A)
ハンドルをドラッグしてください。8 Aではこの列のセルは健全に見えます。0.8 Aでは、そのうち4枚の発光が36〜59 %低下しています。シャントです。

1レシピあたり最大8ショット

パネルのIscに対する比率またはアンペアで指定する電流、電圧制限、露光。パネルタイプごとに1つのレシピがあり、DUTに合わせて自動で選択されます。

1回のバイアス期間

ダークフレームを1回撮影し、続いて各ショットを順に撮影します。待機は光が安定した時点で終了するため、測定は短く、パネルは動きません。

デルタ画像

一方のショットをもう一方で割る、あるいはストレス試験前後のパネル同士を、レベルを揃えたうえでセルごとに割り算し、何が変わったかを正確に把握できます。

異常解析

すべての画像は、良品パネルの画像から作成した同じパネルタイプのリファレンスと比較されます。想定と異なる部分は画像上に描かれ、細かいものはファイア、広い領域はシアンで表示されます。その後、検出結果として分類され、セルごとにスコアが付けられます。欠陥ごとに調整するしきい値も、記述すべきルールもありません。

異常解析を重ねて表示したパネル全体

セルにカーソルを合わせると、品質指数と検出内容が表示されます。

PVStudioに付属するサンプル測定の実際の解析結果を、ソフトウェアが描画するとおりに表示しています。手作業で配置したものは一切ありません。

セルごとに1つの数値

各セルには品質指数が付与されます。100 %は完全なセル、0 %はセルが存在しないのと同じです。全体がわずかに暗いだけのセルは減点されず、クラックはその長さで、デッド領域はその面積で評価されます。この指数で並べ替え、ビン分けし、ラインを止めることができます。

2つのショットは1つより多くを語る

測定に2つのショットがある場合、ソフトウェアは両方の解析結果を統合します。

87

確認された検出結果

同じ測定の両方のショットで検出されたため、1フレームのノイズではありません。スイッチ1つで、片方のショットにしか現れない小さなマークを非表示にできます。

シャント

低電流でより暗い

0.8 Aで8 Aより暗いセルやパッチはシャントとしてタグ付けされ、両方の割合が横に表示されます。

Rs

高電流でより暗い

8 Aで0.8 Aより暗い場合は直列抵抗です。シリコンではなく、接触や接続の問題です。

デルタ:2枚の画像の間で何が変わったか

一方の画像をもう一方で割ると、パネルの挙動が異なる箇所をソフトウェアがピクセル単位で示します。8 Aのショットと0.8 Aのショット、あるいは同じパネルのストレス試験前後の比較です。2枚の画像はまず同じレベルに揃えられ、そのレベルをどこで取るかによって見えるものが決まります。

パネル全体でレベルを揃えた8 Aと0.8 Aのショットのデルタ:セル全体がオレンジまたは青で表示されています

サンプル測定のデルタ(8 Aを0.8 Aで割ったもの)。2枚の実画像から、ソフトウェアの標準設定で計算しています。

ストレス試験の前後

同じパネルの任意の2つの結果を比較できます。ダンプヒート、温度サイクル、機械的荷重の前後などです。画像はパネルのコーナーを基準に位置合わせされます。

レベルを揃える4つの方法

セルごと、最も細かいディテールだけを見るための各点の周囲、パネル全体、または撮影したまま。比率か差分か、スムージング、セル境界の除外、範囲としきい値はすべて自由に設定できます。

最も変化したセル

画像の横に、デルタのヒストグラム、その平均とばらつき、しきい値を超えたパネルの割合、そして最も変化した12枚のセルを表示します。それぞれワンクリックで開けます。

詳しく見るべきセル

サンプルから選んだ4枚のセルを、ネイティブ解像度で表示しています。画像にカーソルを合わせるとマップが消え、その下にあるものが見えます。

B24: 帯状に割れ落ちた部分B24 · 8 A
品質指数59.3 %

帯状に割れ落ちた部分

セルの大部分が切り離されて暗くなっています。シアンで示された広い領域です。8 Aでパネル中最も低いセルです。

  • 暗いパッチ
  • スポット
  • 暗いセル
B22: 複数のクラックB22 · 8 A
品質指数67.4 %

複数のクラック

上のクローズアップで見た湾曲したクラックとT字形のクラックがファイアでトレースされ、その周囲に小さなスポットがあります。

  • クラック
  • スポット
  • 暗いパッチ
C12: クラックと劣化部C12 · 8 A
品質指数71.7 %

クラックと劣化部

長いクラックと、その横の劣化部。劣化部はセルの他の部分より30 %暗く、どちらの電流でも同じ暗さです。

  • 劣化部
  • スポット
  • クラック
C23: シャントC23 · 0.8 A
品質指数27.4 %

シャント

0.8 Aでは標準的なセルより59 %暗く、8 Aではわずか8 %。低電流でより暗くなるため、ソフトウェアはこれをシャントと判定します。

  • 劣化部
  • クラック
  • 暗いセル

カーソルを合わせてマップを非表示

計測技術者のために作られたビューアー

エレクトロルミネッセンスのワークスペースは、PVStudioのIV結果のすぐ隣にあります。

  • ディープズーム

    タイル化された画像ピラミッドにより、65 MPの画像全体を待ち時間なくパン・ズームできます。

  • セルルーペ

    任意のセルにカーソルを合わせて拡大し、キーボードでセルからセルへ移動できます。

  • カラーマップ

    グレー、inferno、magma、viridis、turboなど。レベル調整とコントラスト均等化も備えています。表示のためだけのもので、データが再エンコードされることはありません。

  • 異常レイヤー

    細部と広域のレイヤー、しきい値、色、そしてキーを押している間マップを外してマークの下を確認できる機能。

  • 可視光オーバーレイ

    パネルの通常の写真を添付して位置合わせし、エレクトロルミネッセンス画像と比較できます。

  • エクスポート

    あらゆる結果をフル解像度のPNG、TIFF、JPEGで出力。レポートやお客様への提出にご利用いただけます。

最終判断はオペレーターに

種類ごとに非表示にでき、オペレーターは画像上に独自のマークを追加できます。マークは結果とともに保存されます。

測定ファイルの中に

エレクトロルミネッセンスのショットはIVカーブと同じ測定で撮影され、同じ測定データに保存されます。モジュールの出力とその画像が離れ離れになることはありません。

リリースごとに進化

解析エンジンは、署名・暗号化されたパッケージとしてPasan Cloud経由で届きます。再インストールなしでステーションが進化します。

対応するソーラーシミュレータ

Electroluminescence Imagingは、PVStudio上でI-V測定と並んで動作し、同じステーション、同じ測定ファイルに記録されます。

エレクトロルミネッセンスの規格に沿って設計

PVモジュールのエレクトロルミネッセンスイメージングには専用のIEC技術仕様書があり、認証試験機関はあらゆるストレス試験の前後にそれを用いています。Electroluminescence Imagingは、その両方のために作られています。

IEC TS 60904-13

太陽電池モジュールのエレクトロルミネッセンス:暗所で順バイアスをかけたモジュール、近赤外を捉えるカメラ、Iscで1枚、より低い電流でもう1枚。当社のエレクトロルミネッセンスベンチは、まさにそのペア、IscとIscの10分の1を1回の測定で撮影します。

IEC 61215-2およびIEC 61730-2

認証試験と安全試験:温度サイクル、ダンプヒート、機械的荷重。試験機関は各シーケンスの前後にモジュールを撮影します。デルタは2枚の画像をセルごとに比較し、ストレスがもたらした変化を示します。

IEC 60904-1

NexunまたはHighLIGHTシミュレーターで測定した同じ測定のI-Vカーブは、エレクトロルミネッセンス画像と同じ測定データに保存されます。1枚のモジュールの出力と画像が、離れ離れになることはありません。

世界のフラッシャーを校正するチームから

Pasanは1978年からモジュールメーカーと試験機関のためにリファレンス・ソーラーシミュレーターを製造し、Avalon STは2018年からフルLEDシミュレーターを製造しています。Electroluminescence Imagingも同じエンジニアが手がけています。カメラ、ベンチの電子回路、解析、ソフトウェアはすべて社内で設計しており、私たち自身が毎日それを使って測定しています。

  • NexunおよびHighLIGHTシステムを動かすソフトウェア、PVStudioの開発チームが設計
  • 社内開発の解析エンジン、オンラインでアップデート
  • 当社が出荷するほぼすべてのNexun縦型システムに搭載
  • 開発したエンジニア自身によるリモートサポート

お客様のパネルで確かめてください

モジュールをお送りいただくか、フル解像度のサンプルをご請求いただき、その精細さをご自身でお確かめください。