JMP Proの強み機能データエクスプローラープラットフォーム (FDE) は、さらなるモデリングに使用する機能プロセスの主要な特徴を特定および抽出します。これは、B スプライン、P スプライン、またはフーリエ基底モデルを使用して機能モデルをデータに適合させることによって行われます。機能モデルに対して機能主成分分析を実行する。 PCA 結果を保存する。そして、その結果を別のモデリング プラットフォームでの特徴抽出と分析に使用します。
ハドリー・マイヤーズ@HadleyMyersとドン・マコーマック@donmcormack 、2 人の JMP システム エンジニアが、最近 IEEE の論文に寄稿し、その使用方法について説明しました。 JMPプロ太陽光発電 (PV) デバイスが成膜条件の変化によってどのような影響を受けるか、またそれがデバイスの品質に与える影響をより深く理解するために。 太陽光発電デバイスとは何ですか? 半導体材料で作られた太陽電池を使って太陽光を直接電気に変換するシステムです。
Hadley と Don は、電流電圧 (JV) や外部量子効率 (EQE) の測定中に記録された曲線など、連続体全体で変化する曲線を分析するのに便利であるため、Functional Data Explorer (FDE) の使用を活用しました。 注: EQE 曲線は、太陽電池によって収集された電荷キャリアの数と特定の波長の光子の数の比を示します。
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)典型的な結晶シリコン (c-Si) セルの図。 （提供：太陽エネルギー産業協会）
彼らの目標の 1 つは、機能データ分析を適用することであり、具体的には、さまざまな要因の複雑な相互作用についての洞察を得る新しいツールとして JMP Pro FDE をテストすることでした。
彼らは次の順序に従いました。
- 電流密度 – 電圧を測定して太陽電池セルの特性を評価します (合弁会社) 堆積中のさまざまな最大成長温度におけるさまざまなバックコンタクトセットの AM1.5 照明下での特性。
- デバイスの外れ値を削除します。
- 残りのデバイスのパフォーマンスをモデル化し、統計的遺伝を適用してモデルの総数を制限します。
- JMP Pro の FDE プラットフォームを使用して、JV および EQE 曲線全体の関数データ分析を実行します。
- モデルを FDE の出力に適合させて、ステップ 3 で見逃した機能応答に寄与する主要な要因を特定します。
彼らが見つけたもの:
- FDA は、デバイスの EQE に対する蒸着温度の影響の分離と定量化を支援しました。 具体的には、変動に大きな影響を与える唯一の要因は温度であることがわかりました。 曲線の形状は、一般に温度が高くなると吸収体のバンドギャップが増加し、吸収体層全体での収集が減少するようであることを示しました。
- 成長温度を高くすると、最終的なダイオードは改善されるようですが、半導体材料の品質に悪影響を与える可能性があります。
- バックコンタクト成膜条件の影響 (%O) 2これは、通常のデバイスパラメータのみを考慮した場合には見逃されていた JV 応答に関するものです。
この研究により、太陽光発電デバイスの理解、新しい効果やこれまで検出されていなかった効果を発見しました。これは使用方法の一例にすぎません。 JMPプロFDE は、より優れた (そしてできれば環境に優しい) デバイスとシステムを追求しています。
銅インジウムガリウムセレン化物 (CIGS) 太陽光発電デバイスのこの研究で使用された技術は、以下のような他のタイプの PV 構造の解析にも適用できます。結晶シリコン (c-Si) を使用して構築されています。
研究とその結果の詳細については、「」をご覧ください。薄膜太陽電池の電気測定の機能データ解析」ハドリー・フランクリン・マイヤー、ドン・マコーマック、ムハマド・サイフラ、トビアス・バートラム、ルトガー・シュラットマン、クリスチャン・A・カウフマン著。
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