태양광 패널 테스트의 중요성

태양전지의 에너지 흡수를 극대화하는 것은 재생 가능한 자원으로서 태양전지가 살아남기 위한 핵심 요소입니다. 여러 층의 코팅과 유리 보호막은 태양전지가 작동하는 데 필요한 빛의 흡수, 투과, 반사를 가능하게 합니다. 대부분의 소비자용 태양전지가 15~18% 효율로 작동한다는 점을 고려할 때, 에너지 출력을 최적화하는 것은 현재 진행형입니다.


연구에 따르면 표면 거칠기는 빛의 반사율에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 빛의 반사율을 줄이기 위해 유리의 초기 레이어는 가능한 한 매끄러워야 하지만, 이후 레이어는 이 지침을 따르지 않습니다. 각각의 공핍 영역 내에서 빛이 산란될 가능성을 높이고 셀 내에서 빛의 흡수를 높이려면 각 코팅과 다른 코팅의 경계에 어느 정도의 거칠기가 필요합니다1. 이러한 영역의 표면 거칠기를 최적화하면 태양 전지가 최상의 성능으로 작동할 수 있으며, 나노비아 HS2000 고속 센서를 사용하면 표면 거칠기를 빠르고 정확하게 측정할 수 있습니다.

측정 목표

이 연구에서는 나노비아의 기능을 보여줄 것입니다. 프로파일 미터 고속 센서가 장착된 HS2000으로 태양전지의 표면 거칠기와 기하학적 특징을 측정합니다. 이 데모에서는 유리 보호막이 없는 단결정 태양 전지를 측정하지만, 이 방법론은 다른 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

테스트 절차 및 방법

태양 전지의 표면을 측정하기 위해 다음 테스트 매개 변수를 사용했습니다.

결과 및 토론

아래는 태양 전지의 2D 가색 보기와 각각의 높이 매개변수를 사용하여 표면의 면적을 추출한 것입니다. 두 표면 모두에 가우시안 필터를 적용하고 추출된 영역을 평탄화하기 위해 보다 적극적인 인덱스를 사용했습니다. 이렇게 하면 컷오프 지수보다 큰 형태(또는 파형)는 제외되어 태양 전지의 거칠기를 나타내는 특징만 남게 됩니다.

아래 그림과 같이 기하학적 특성을 측정하기 위해 격자선의 방향에 수직으로 프로파일을 촬영했습니다. 그리드라인 폭, 단 높이, 피치는 태양전지의 특정 위치에 대해 측정할 수 있습니다.

결론

이 연구에서는 나노베아 HS2000 라인 센서가 단결정 태양전지의 표면 거칠기와 특징을 측정할 수 있는 능력을 보여줄 수 있었습니다. 여러 샘플의 정확한 측정을 자동화하고 합격/불합격 한계를 설정할 수 있는 기능을 갖춘 나노베아 HS2000 라인 센서는 품질 관리 검사에 완벽한 선택입니다.

참조

1 숄츠, 루보미르. 라다니, 리보르. 뮬러 로바, 자밀라. "다층 태양 전지의 광학적 특성에 대한 표면 거칠기의 영향"전기 및 전자 공학 발전, 12 권, 6 호, 2014, 631-638 쪽.