高光譜成像技術(shù)預(yù)測(cè)光伏電池中共聚物膠膜層壓溫度

【摘要】：提出了利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法實(shí)現(xiàn)在線無(wú)損預(yù)測(cè)光伏電池中乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膠膜層壓溫度的方法。四類(lèi)EVA膠膜層壓的溫度控制在128,132,142和148℃。采集的高光譜波段范圍在904.58~1 700.01nm之間。每類(lèi)樣本建模集包含90個(gè)樣本,預(yù)測(cè)集包含10個(gè)樣本。從獲得的EVA膠膜高光譜圖像中選取150×150像素大小的感興趣區(qū)域,并以該區(qū)域內(nèi)所有的像素點(diǎn)包含的光譜反射率平均值作為該樣本的光譜特征曲線。分別采用偏最小二乘回歸法、多分類(lèi)支持向量機(jī)法和大間隔最鄰近法對(duì)高光譜薄膜樣本層壓溫度進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)。權(quán)重回歸系數(shù)圖表明短波和長(zhǎng)波近紅外波段高光譜數(shù)據(jù)對(duì)層壓溫度預(yù)測(cè)都有貢獻(xiàn)。由于EVA高分子材料反射高光譜數(shù)據(jù)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的非線性性,偏最小二乘法預(yù)報(bào)性能受到較大影響,為95%,而基于核方法的預(yù)測(cè)模型在高維特征空間一定程度消除了EVA高分子材料測(cè)量光譜非線性特性的影響,較為準(zhǔn)確地反映原始EVA高分子材料光譜數(shù)據(jù)與層壓溫度之間的關(guān)系,比較上述三種模型的預(yù)測(cè)精度可知,大間隔最鄰近模型對(duì)EVA膠膜層壓溫度的預(yù)測(cè)精度率最高,達(dá)到100%。結(jié)果表明,應(yīng)用高光譜成像技術(shù)在線無(wú)損預(yù)測(cè)EVA膠膜層壓溫度是可行的,為實(shí)現(xiàn)光伏電池夾層中EVA高分子材料封裝溫度自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)造了條件。 【作者單位】： 鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 高光譜 化學(xué)計(jì)量學(xué)方法 EVA膠膜 層壓溫度 光伏電池
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51407153) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20140467) 江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目(13KJB210006) 鹽城市農(nóng)業(yè)科技指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目(YKN2014009,YKN2014010) 鹽城工學(xué)人才引進(jìn)項(xiàng)目(KJC2014007,KJC2014006) 鹽城工學(xué)院校級(jí)培育項(xiàng)目(XKY2013013,XKY2014056,XKY2014055)資助
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 引言封裝是光伏電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟,優(yōu)良的封裝工藝和材料可以提高光伏電池光電轉(zhuǎn)換性能、增強(qiáng)光伏電池的抗擊強(qiáng)度,延長(zhǎng)光伏電池的使用壽命[1,2]。目前普遍采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)膠膜材料對(duì)光伏電池進(jìn)行包封,并和玻璃層和光伏背板

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