光伏电池板的质量对光伏发电效率具有决定性影响。当光伏电池板材料和工艺确定,加工或施工过程中产生的光伏电池板表面缺陷将大大降低太阳能光伏发电系统的可靠性和工作效率。由于光伏电池板表面缺陷用肉眼难以直接识别,研究有效识别光伏电池板表面缺陷技术具有理论和现实意义。本文通过理论分析、软件仿真和搭建实验平台,对光伏电池板表面典型缺陷在不同条件下的红外特征进行了研究,重点研究了影响光伏电池板缺陷红外特征的主要因素,即环境温度的影响。针对光伏电池板表面缺陷红外检测技术研究具体内容包括:首先根据光伏电池板的工作原理和参数模型,从理论上分析了光伏电池板表面缺陷对光伏电池板内阻的影响。设计实验得到正常光伏电池板以及碎片缺陷、裂纹缺陷、断栅缺陷和黑片缺陷四种常见缺陷的光伏电池板在环境温度为25oC情况下的内阻,并利用光伏电池板内阻与环境温度、光照辐射强度的关系计算得到30oC和35oC情况下光伏电池板的内阻,确定环境温度对光伏电池板内阻的影响。其次在ansys仿真软件环境下建立了光伏电池板表面典型缺陷温度场仿真模型。采用等效替代法对光伏电池板四种常见缺陷进行仿真模拟,得到光伏电池板不同缺陷的红外图像,在此基础上理论分析碎片、裂纹、断栅、黑片缺陷的典型红外特征。随后通过对器件的选型、模拟照明方案的设计、光照均匀度计算分析完成了光伏电池板表面缺陷红外检测的实验平台的搭建。然后分别在环境温度为25oC、30oC以及35oC的情况下通过红外成像仪获取正常光伏电池板以及碎片缺陷、裂纹缺陷、断栅缺陷和黑片缺陷四种常见缺陷的光伏电池板表面的红外图像,利用图像处理的方法对四种常见缺陷的光伏电池板的缺陷类型进行判定。本课题经过理论和仿真分析了光伏电池板表面缺陷的红外特征,并通过实验分析验证了光伏电池板表面缺陷的红外特征。结果表明,通过红外检测技术实现光伏电池板表面缺陷是有效而可行的。