基于加权灰度图与混合阈值分割方法的光伏热斑检测

在光伏红外热图像中,热斑和部分高温工作区的亮度非常接近。在利用传统的阈值分割技术提取热斑时,往往会将工作区也一并分割出来,形成虚假热斑。结合Otsu算法和Sauvola算法的优点,提出了一种基于加权灰度图的混合阈值分割方法。通过对灰度图加权处理,降低工作区亮度,从而增强热斑与工作区的对比度,改善热斑的可视性。利用Otsu算法与Sauvola算法二值化灰度图,并根据二值图差异度计算混合阈值,以此消除虚假热斑的干扰。实验证明,该方法适用于检测存在高温工作区的光伏板热斑,能够精准有效地分割热斑。

光伏组件热斑效应智能化检测的综述及展望

针对目前光伏组件热斑检测方式较为众多繁杂的问题,总结并系统剖析现存的国内外各种光伏组件传统及智能化的热斑检测方式,将深度学习算法运用于此的最新进展,并着重研究多位研究者对于将各种神经网络、注意力机制以及目标检测模型运用于热斑红外图像的检测上,如多尺度卷积神经网络、基于SpotFPN多尺度特征学习模块等。之后针对光伏组件热斑检测的智能化诊断技术进行实验对比,最后对当前问题展开探讨以及对未来该技术进展的展望。

激光无线能量传输远场大光斑测试技术

无线能量传输系统作为空间太阳能电站的一个关键部分,其性能直接决定了空间太阳能电站技术的可行性。特别对于激光无线能量传输系统,准确测量激光远场光斑分布是分析和评价激光无线能量传输系统性能的有效手段。针对太阳能发电卫星轨道高、激光传输距离远、接收激光光斑面积大,并且受大气影响,光斑抖动严重,光斑能量分布以及光斑形状测量困难的问题,文章提出了基于光能探测器阵列的大面积激光光斑测试方法,采用光斑分布式测量及能量分布重构方法,完成激光无线能量传输系统远场光斑的测试,具有分布式测量,可灵活布局的特点,通过反演算法能够实现光斑能量密度分布重构,接收激光功率积分求解,光束发散角计算等,功能多样,适应能力强,为激光无线能量传输系统载荷的参数修订,以及在轨飞行任务的评价提供有效依据。

Discussion of a Failure Hot-Spot Endurance Testing Case for CIGS Thin-Film Photovoltaic Module

This paper describes the use of steady-state solar simulator for CIGS thin-film photovoltaic module hot-spot endurance test. In the study, not only are test procedures of hot-spot endurance test in IEC 61646 discussed, but also how to evaluate the performance of steady-state solar simulator by IEC 60904-9 is presented. Three CIGS thin-film PV modules with the same types are used for hot-spot endurance test in case study. It is found that some of the cell damages and visual defects on tested PV modules are clearly observed.

The Sunspots

In the present paper, the theoretical frame work of magneto hydrodynamics (MHD) is used to give a solution of the problem about the origin, persistence and disappearance of the Sunspots;as well as their tendency to appear as bipolar magnetic couples. According to the results obtained, a possible explanation about the change of polarity in both solar hemispheres is given. Heuristic but logical arguments about the periodicity of the phenomenon of the observed magnetic polarity and the tendency of couples of Sunspots to appear solely in certain latitudes that can be called tropical regions of the Sun are presented. Finally, an indirect experimental test is proposed to show the possible process that produces the polarity of the Sunspots in a given cycle, as well as the invertion of that polarity in the next solar cycle.

聚光阴燃点火的特性:实验和模拟

阳光经汇聚后形成的光斑可点燃常见的可燃物,是生活中潜在的火灾风险,威胁人们的生命和财产安全.本文首先通过小尺度实验研究了多层薄纸在汇聚阳光下的阴燃点火现象.实验将直射的太阳光通过一个直径为150 mm、焦距为108 mm的玻璃球汇聚后作用在燃料上,并在焦距范围内通过改变薄纸的位置以控制光斑的直径大小(1.5~20.0 mm).实验发现:随着光斑直径减小,燃料内部热传导散热的影响增强,点火所需的临界辐射热通量增大.然后,研究进一步基于开源代码Gpyro建立了阴燃点火和火蔓延的二维模型,成功再现实验现象并验证实验结果.本文量化了太阳聚光后的火灾风险,以期对未来的火灾防护工作提供一定的参考意义和科学指导.

光伏组件热斑效应研究

该文对目前主流的p型光伏组件产品特别是大尺寸太阳电池所制备光伏组件的热斑温度进行测试研究,具体分析影响热斑温度的关键影响因素,被遮挡太阳电池的热斑温度由单位面积上耗散的功率Φq决定,即与单串太阳电池片数量、太阳电池片漏电流、太阳电池片漏电流的分布相关,太阳电池片漏电点处的非均匀加热是热斑局部温度偏高的主要原因。同时对单串太阳电池片数相对较多的光伏组件热斑风险控制进行探讨,反偏电压下太阳电池漏电流值的控制能有效降低热斑温度,通过红外测试对一定反偏电压下太阳电池漏电点与非漏电区域太阳电池片温差分档,可进一步控制热斑风险。

基于有限元分析的柔性薄膜太阳电池互连热适应性研究

太阳电池组件是航天器电源系统的重要组成部分,由于组件之间热膨胀系数的差异,在太空极限温度载荷条件下,串联2电池间的互连片组件可能会出现焊点连接失效问题。针对某柔性薄膜砷化镓太阳电池组件,根据高温设计条件,采用有限元仿真建模技术对太阳电池的局部焊点进行焊点拉力计算,并从柔性连接组件互连片出发,探究互连片形状和材料对焊点热适应性的影响,为太阳电池组件柔性连接设计提供参考。

毫米级大光斑熔融月壤粉末床的原位观测研究

由于松散粉末床的导热性很差,直接使用低功率能量束熔融打印时,连续的熔道不易形成。为了提高太阳光聚光熔融月壤打印过程中的能量穿透深度,开展了大尺寸光斑熔化模拟月壤粉末床时,熔池形成过程的原位观测研究。为了模拟太阳光汇聚光斑,将激光的光斑尺寸扩束至数毫米,并直接作用于无基底的厚粉末床表面。基于高速成像技术,原位观测了激光作用过程中的熔滴生长情况。实验发现,部分熔化的表层粉末表现出颗粒间的大规模协同作用,称为“卷吸”过程。在该过程中,粉末床表面依次发生表层卷起、与粉末床分离、融入熔滴,导致了熔滴的不连续生长。基于光斑与粉末床作用的能量守恒关系,分析了熔滴尺寸的生长规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,低功率大光斑激光产生的熔滴一般不会超过光斑范围,且功率越高,卷起的粉末层熔化越不完全,此时具有更高的能量利用效率。卷吸机制绕开了低导热性的限制,特别是针对月壤熔融打印技术,使得厚粉末床上直接打印熔道在机制上成为可能。

基于自由曲面的聚焦型太阳模拟器设计

聚焦型太阳模拟器可以获得高倍汇聚的太阳辐射光斑,在太阳能热发电及热化学研究领域具有重要应用。为了获得均匀的太阳辐射光斑,提出了基于非成像光学的自由曲面聚光镜设计方法。详细阐述了设计原理与具体方法。设计了自由曲面聚光镜,并将其与包容角相同的非共轴椭球聚光镜进行对比。通过仿真分析验证了设计方法的正确性。仿真结果表明:使用额定功率为6 kW的氙灯作为光源时,自由曲面聚光镜构成的单灯太阳模拟器可以在直径为60 mm的目标面内提供平均辐照度为274.4 kW/m^(2)的光斑,与非共轴椭球太阳模拟器相比,光斑不均匀度从18.28%下降到5.69%;七灯太阳模拟器可以产生平均辐照度为1.65 MW/m^(2)的光斑,光斑不均匀度从13.19%下降到5.79%。

激光掺杂设备在PERC太阳电池生产中的应用

首先介绍了在太阳电池生产过程中激光设备的类型,阐述了激光掺杂工艺在PERC太阳电池生产过程中的重要作用,然后介绍了激光掺杂设备的原理和结构,以及其光斑聚焦原理,提出了光斑异常解决方案,并分析了光路维护要求,提出了可保证了激光掺杂设备高效稳定运行的维护方法。随着对激光设备的深度了解及太阳电池技术的进一步升级,对激光设备的要求会更高,通过不断的优化,激光技术将在太阳电池产业化制造领域得到较好的应用和提升,激光设备也将更快地普及到更多领域。

低反向击穿电压特性对光伏组件阴影遮挡下输出功率的影响

局部阴影遮挡会导致光伏组件输出功率下降,温度升高,严重的会导致光伏组件失效甚至起火,严重威胁光伏电站安全运行。本工作从晶硅太阳能电池反向击穿电压入手,着重分析了反向击穿电压对光伏组件输出功率的影响。结果表明:在相同的遮挡测试条件下,相较于PERC和TOPCon,具有低反向击穿电压的IBC串并联组件具有更低的功率损失,并且IBC组件的热斑温度更低。

太阳电池热斑现象和成因的分析

热斑效应在太阳电池的实际应用中非常普遍,而且热斑效应严重影响太阳电池的性能和寿命,并有很大的危险性。研究热斑效应的影响因素,降低热斑效应危险性至关重要。根据热斑效应产生的现象,结合实验室所做的热斑试验经验,经过充足的相关试验验证,分析热斑效应的影响因素。分析发现热斑效应与温度有相当大的关系,影响热斑效应的内在因素主要有暗电流和内阻。

太阳电池热斑现象的研究

热斑影响太阳电池的寿命,太阳电池热斑的产生主要有两个原因,分别与内阻和太阳电池自身暗电流有关。通过对不同电池片进行遮挡实验,分析得出逆电流大的电池更易产生热斑。

大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计（英文）

为了实现大光斑直径高均匀度太阳辐照模拟,设计了大光斑发散式太阳模拟器。根据太阳光谱分布特性选取短弧氙灯作为光源,建立光源功率计算模型;基于成像倍率和氙弧峰值点离焦量之间的关系,优化设计聚光系统和光学积分器,提高太阳模拟器的辐照均匀度;同时,结合短弧氙灯的光谱特性,建立光谱匹配模型,设计光学滤光片在不同波长的透过率。实验结果表明:设计的发散式太阳模拟器辐照面积为Φ2 m,当工作距离为6、8、10 m时,辐照不均匀度分别优于3.33%、3.51%和4.3%,且光谱与AM1.5太阳光谱A级标准相匹配。

高原气候条件下的西藏传统民居生态经验和盲点

以高原气候为出发点,首先分析和总结西藏传统民居在单体布局、阳光利用、居民生活模式的生态经验;进而从被动式太阳能利用的角度,批判性地提出西藏传统民居生态"盲点",并提出相应的改进建议。

日食与厄尔尼诺、拉尼娜现象

由资料分析出厄尔尼诺、拉尼娜现象是由日食形成的受迫振荡，以日食形成的有效位能说明日食改变大气环流，从而形成厄尔尼诺、拉尼娜的机制。

赤水景区旅游气候资源分析与评价

经对赤水市旅游景区部分景点的考察和资料订正表明 ,该景区各点太阳辐射年总量为2 4 6 8.0～ 314 2 .2MJ/m2 ,年实照时间 4 5 1.5～ 86 9.2h ,年日照百分率为 9.7%～ 18.6 % ,为贵州省乃至全国最低值区之一 ;年平均气温为 14 .1～ 17.4℃ ,年降水量 899.7～ 16 6 1.0mm ,年均相对湿度 81%左右 ,年均绝对湿度 14 .2～ 17.3hPa ;景区各点地形遮蔽 ,多云寡照 ,冬无严寒、夏无酷暑 ,气候宜人 ;根据生物气候指数可知 :赤水景区可全年开展旅游业 ,4～ 10月是旅游的舒适季节 ,其中5、6。

极轴式定焦点菲涅尔聚光器设计及焦斑位置偏差研究

基于菲涅尔透镜的聚光特性和极轴跟踪原理,提出一种能实现定焦点聚光的太阳能聚光器,详细分析聚光器的定焦点聚光原理,并搭建实验平台对其聚光焦斑位置偏差进行红外热成像分析。实验结果表明,全天聚光焦斑相对位置偏差最大值为5.72%,且焦斑基本分布于以基板中心为圆心、半径50 mm的圆环区域内,即实现定焦点聚光。同时利用TracePro值为3.56%,且焦斑分布情况与实验基本一致。结合全年太阳赤纬角的变化,对真太阳时为08:00～16:00的聚光焦斑位置偏差情况进行模拟分析,结果表明该聚光器的全年聚光焦斑相对位置偏差最大值为4.84%,进一步验证了聚光器能实现全年定焦点聚光。