[发明专利]面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法及系统

权利要求书

1.一种面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，用于解决现有方法和系统只能在无可见光的夜晚或暗室开展测试的技术难点，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、依据被测样品选择合适的可调制脉冲电源，选择原则：为被测样品加载的电流最大值≥被测样品短路电流的80%；所述被测样品为光伏组件；

S2、使用可调制脉冲电源为被测样品加载脉冲电流，脉冲调制频率为f，激发被测样品发出特定波长的微弱红外光；

S3、微弱红外光经滤光后，被红外传感器感知，并转换为数字信号；

S4、控制与信号处理系统接收所述的数字信号，通过可调制脉冲电源的调制频率f作为锁相信号放大的输入参数，提取被测样品的内部缺陷分布图。

2.根据权利要求 1所述的面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，其特征在于：所述的S2中，可调制脉冲电源的脉冲频率取值不高于红外传感器正常工作帧率的1/4；所述脉冲电流最小值为0，最大值是被测样品短路电流的60%~80%，被测样品短路电流（Isc）值可从样品背面的铭牌中获得；脉冲方式为方波或正弦波。

3.根据权利要求 1所述的面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，其特征在于，所述的S4具体为：

在频率为f的调脉冲电流激发下，用高速红外传感器采集红外图像序列图，依次将红外图中每个像素点的值按时间顺序组成一组时序信号，针对每组时序信号采用数字锁相信号处理技术，计算出幅度值和相位值，组合成幅度值二维矩阵和相位值，最后通过数字图像构成技术合成样品隐性缺陷图，包含缺陷形状和深度特性。

4.根据权利要求 1所述的面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，其特征在于，所述的红外传感器满足以下条件：在被测样品被激发微弱红外光谱范围内，量子效率＞50%，采样频率≥9帧/s。

5.根据权利要求 1所述的面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，其特征在于，所述的滤光由安装在红外传感器镜头上的滤光镜完成，滤光镜满足以下条件：在被测样品被激发微弱红外光谱范围内，带通截止率＞99.99%，透过率优于大于80%。

6.根据权利要求1所述的面向绿色评估的全天候光伏组件隐性缺陷检测方法，其特征在于：可检测的缺陷包含被测样品的物理损伤、晶格缺陷和杂质污染。

7.一种面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测系统，其特征在于：本系统包括控制与信号处理系统、可调制脉冲电源、滤光镜和红外传感器；其中，

在脉冲电流激发下，被测样品发出一定波长的微弱红外光信号，在滤光后由红外传感器接收，并转换为数字信号；所述被测样品为光伏组件；

控制与信号处理系统接收所述的数字信号，将调制脉冲电流的频率f作为锁相信号放大的输入参数，提取样品的隐性缺陷分布图；

所述控制与信号处理系统用于控制可调制脉冲电源和红外传感器的开启、脉冲电源的频率。

8.根据权利要求7所述的一种面向绿色评估的全天候光伏组件隐性缺陷检测系统，其特征在于：

所述的控制与信号处理系统包括：红外传感控制模块、可调制脉冲电源控制模块、时序信号提取模块、数字低通滤波模块、数字锁相模块、数字信号发生器、数字图像合成模块和数字图像存储模块；其中，

红外传感控制模块用于控制红外传感器的开关；

可调制脉冲电源控制模块用于控制可调制脉冲电源的开关和调制频率；

时序信号提取模块用于将红外传感器采集的红外图中每个像素点的值按时间顺序组成一组时序信号；

数字低通滤波模块用于对所述的时序信号进行滤波处理；

数字锁相模块用于对滤波后的时序信号，采用数字锁相信号处理技术，计算出幅度值和相位值，组合成幅度值二维矩阵和相位值；

数字图像合成模块用于将幅度值二维矩阵和相位值，通过数字图像构成技术合成样品缺陷图，包含缺陷的形状特征和在样品中的深度特性；

数字信号发生器用于调节可调制脉冲电源的频率，并将可调制脉冲电源的频率f输入给数字锁相模块作为锁相信号放大的输入参数。