Die Stärke des JMP Pro Funktionsdaten-Explorer Plattform (FDE) identifiziert und extrahiert Schlüsselmerkmale funktionaler Prozesse zur Verwendung in der weiteren Modellierung. Dies geschieht durch Anpassen eines funktionalen Modells an die Daten mithilfe eines B-Spline-, P-Spline- oder Fourier-Basismodells; Durchführen einer Funktionshauptkomponentenanalyse am Funktionsmodell; Speichern der PCA-Ergebnisse; und Verwenden der Ergebnisse zur Merkmalsextraktion und -analyse in einer anderen Modellierungsplattform.
Hadley Myers @HadleyMyers und Don McCormack @DonMcCormack , zwei JMP-Systemingenieure, haben kürzlich zu einem Artikel in IEEE beigetragen, in dem sie ihre Verwendung beschreiben JMP Pro um besser zu verstehen, wie sich Änderungen der Ablagerungsbedingungen auf Photovoltaikgeräte (PV) auswirken und welchen Einfluss dies auf die Gerätequalität hat. Was sind Photovoltaikanlagen? Dabei handelt es sich um Systeme, die mithilfe von Photovoltaikzellen aus Halbleitermaterialien Sonnenlicht direkt in Strom umwandeln.
Hadley und Don nutzten den Functional Data Explorer (FDE) aufgrund seiner Nützlichkeit für die Analyse von Kurven, die über ein Kontinuum hinweg variieren, wie sie beispielsweise bei Messungen der Stromspannung (JV) und der externen Quanteneffizienz (EQE) aufgezeichnet wurden. HINWEIS: EQE-Kurven zeigen das Verhältnis der Anzahl der von der Solarzelle gesammelten Ladungsträger zur Anzahl der Photonen einer bestimmten Wellenlänge.
Diagram of a typical crystalline silicon (c-Si) cell. (Courtesy of Solar Energy Industries Association)Diagram of a typical crystalline silicon (c-Si) cell. (Courtesy of Solar Energy Industries Association)Diagram of a typical crystalline silicon (c-Si) cell. (Courtesy of Solar Energy Industries Association)Diagram of a typical crystalline silicon (c-Si) cell. (Courtesy of Solar Energy Industries Association)Diagramm einer typischen Zelle aus kristallinem Silizium (c-Si). (Mit freundlicher Genehmigung der Solar Energy Industries Association)
Eines ihrer Ziele war es, eine funktionale Datenanalyse anzuwenden und insbesondere JMP Pro FDE als neues Tool zu testen, um Einblicke in das komplexe Zusammenspiel der verschiedenen Faktoren zu gewinnen.
Sie folgten dieser Reihenfolge:
- Charakterisieren Sie die Photovoltaikzellen durch Messung der Stromdichte-Spannung ( JV ) Eigenschaften unter AM1.5-Beleuchtung für die verschiedenen Rückkontaktsätze bei den verschiedenen maximalen Wachstumstemperaturen während der Abscheidung.
- Entfernen Sie Geräteausreißer.
- Modellieren Sie die Leistung der verbleibenden Geräte und erzwingen Sie die statistische Vererbung, um die Gesamtzahl der Modelle zu begrenzen.
- Führen Sie mithilfe der FDE-Plattform in JMP Pro eine funktionale Datenanalyse für die gesamten JV- und EQE-Kurven durch.
- Passen Sie Modelle an die Ausgabe von FDE an, um Schlüsselfaktoren zu identifizieren, die zu den in Schritt 3 übersehenen funktionalen Reaktionen beitragen.
Was sie fanden:
- Die FDA half dabei, den Einfluss der Abscheidungstemperatur auf die EQE der Geräte zu isolieren und zu quantifizieren. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Temperatur der einzige Faktor war, der die Variation signifikant beeinflusste. Die Kurvenformen zeigten, dass höhere Temperaturen im Allgemeinen anscheinend zu größeren Bandlücken des Absorbers und einer verringerten Sammlung in der gesamten Absorberschicht führten.
- Eine höhere Wachstumstemperatur scheint die endgültige Diode zu verbessern, könnte sich jedoch negativ auf die Qualität des Halbleitermaterials auswirken.
- Auswirkung der Rückkontakt-Abscheidungsbedingungen (%O 2 in Sputterkammer und Filmdicke) auf die JV-Reaktion, die bei alleiniger Berücksichtigung der üblichen Geräteparameter übersehen wurde.
Die Studie erhöhte die Das Verständnis von Photovoltaik-Geräten hat zu neuen und bisher unentdeckten Effekten geführt und ist nur ein Beispiel für deren Anwendung JMP Pro FDE auf der Suche nach besseren (und hoffentlich umweltfreundlicheren) Geräten und Systemen.
Die in dieser Studie zu Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS)-Photovoltaikgeräten verwendeten Techniken können auf die Analyse anderer Arten von PV-Strukturen angewendet werden, einschließlich dieser Hergestellt aus kristallinem Silizium (c-Si).
Die vollständigen Details zur Studie und ihren Ergebnissen finden Sie unter „ Funktionsdatenanalyse elektrischer Messungen an Dünnschicht-Photovoltaikgeräten“ von Hadley Franklin Myer, Don McCormack, Muhammad Saifullah, Tobias Bertram, Rutger Schlatmann und Christian A. Kaufmann.
By the way, photovoltaic solar arrays at SAS world headquarters in Cary, NC, generate 3.8 million kilowatt-hours of clean, renewable energy annually.By the way, photovoltaic solar arrays at SAS world headquarters in Cary, NC, generate 3.8 million kilowatt-hours of clean, renewable energy annually.By the way, photovoltaic solar arrays at SAS world headquarters in Cary, NC, generate 3.8 million kilowatt-hours of clean, renewable energy annually.By the way, photovoltaic solar arrays at SAS world headquarters in Cary, NC, generate 3.8 million kilowatt-hours of clean, renewable energy annually.Übrigens erzeugen Photovoltaik-Solaranlagen am SAS-Hauptsitz in Cary, North Carolina, jährlich 3,8 Millionen Kilowattstunden saubere, erneuerbare Energie.
