ソーラーパネルテストの重要性

太陽電池のエネルギー吸収を最大化することは、再生可能な資源としてこの技術が生き残るための鍵である。何層ものコーティングとガラスの保護により、太陽電池が機能するために必要な光の吸収、透過、反射を可能にしている。一般消費者向けの太陽電池のほとんどは15～18%の効率で動作するため、そのエネルギー出力を最適化することは継続的な戦いである。


表面の粗さが光の反射率に極めて重要な役割を果たすことは、研究によって明らかになっている。ガラスの初期層は、光の反射を軽減するために可能な限り平滑でなければならないが、その後の層はこのガイドラインに従わない。それぞれの空乏ゾーンで光が散乱する可能性を高め、セル内での光の吸収を増加させるために、各コーティングの界面にはある程度の粗さが必要である1。これらの領域の表面粗さを最適化することで、太陽電池がその能力を最大限に発揮できるようになります。ナノベアHS2000高速センサーを使用すれば、表面粗さを迅速かつ正確に測定することができます。

測定目的

この研究では、ナノベアの能力を紹介する。 プロフィロメーター 太陽電池の表面粗さと幾何学的特徴を測定することにより、高速センサー付きHS2000を使用します。このデモンストレーションでは、ガラスで保護されていない単結晶太陽電池を測定しますが、この方法は他のさまざまなアプリケーションにも使用できます。

試験方法と手順

太陽電池の表面測定には、以下の試験パラメータを使用した。

結果および考察

下に描かれているのは、太陽電池の2Dフォールスカラー図と、それぞれの高さパラメータを持つ表面の領域抽出です。両方の表面にガウシアンフィルターを適用し、抽出された領域を平坦化するために、より積極的なインデックスを使用しました。これにより、カットオフ指数より大きな形状（またはうねり）は除外され、太陽電池の粗さを表す特徴が残されます。

グリッドラインの幾何学的特性を測定するために、グリッドラインの方向に対して垂直なプロファイルを撮影したのが次の図である。グリッドラインの幅、段差、ピッチは、太陽電池の任意の位置で測定することができます。

結論

この研究では、単結晶太陽電池の表面粗さと特徴を測定するナノベア HS2000 ラインセンサーの能力を展示することができました。複数のサンプルの正確な測定を自動化し、合否判定を設定できるナノベアラインセンサは、品質管理検査に最適な選択肢です。

参考

1 ショルツ，ルボミールラダニ，リボルミュレロヴァ，ヤルミラ"Influence of Surface Roughness on Optical Characteristics of Multilayer Solar Cells " Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol.12, no.6, 2014, pp.631-638.