基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术提供了基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法、系统及设备。该方案包括：设置掺镓单晶中的掺镓参考值初值，并通过传感器实时获得电阻率测量值；当电阻率测量值满足预设条件时，发出一级超限命令和二级超限命令；根据电阻率测量值的大小计算目标预测值；根据目标预测值进行在线分析，生成参考值增量和波动调整指令；根据掺镓参考值初值、参考值增量、一级超限命令、二级超限命令和波动调整指令，对掺镓单晶中的掺镓量参考值进行实时修正，根据修正后的掺镓量参考值控制掺镓单晶的电阻率波动。该方案提供通过掺镓单晶镓含量的计算和采集，解决因镓挥发损失造成的电阻率持续上升问题，将单晶的电阻率波动范围控制在1.0%内。将单晶的电阻率波动范围控制在1.0%内。将单晶的电阻率波动范围控制在1.0%内。

【技术实现步骤摘要】
基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及光伏发电设备
，更具体地，涉及一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法、系统、计算机可读存储介质及电子设备。

技术介绍

[0002]为了降低光伏电站度电成本，目前的主要研究一直在致力于降低硅料、硅片、电池、组件生产成本，提高电池效率与组件功率。在提高组件功率这一环节，除了提高电池效率、组件技术外，还有一个简单的方法，就是提高硅片面积，因此，近年来，硅片尺寸越做越大。一直以来，光伏行业的硅片都是掺硼的P型硅片，这是因为硼在硅中的分凝系数最接近1，最容易获得电阻率稳定的P型硅片，但是这也带来一系列的问题，如硅中的硼氧（BO）复合体导致太阳能电池效率衰减很大。
[0003]在本专利技术技术之前，近年来，掺镓单晶由于单晶体内没有掺硼，没有了BO复合体，从本质上解决了单晶衰减问题，但是镓在直拉法拉制单晶过程中，结晶面边缘的镓易挥发，每一段单晶拉制后实际坩埚内剩余镓较理论低，理论模拟计算镓掺入量较实际偏低，因此会导致电阻率随着拉制段数增加不断升高，当前掺杂剂用量计算中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法，其特征在于，该方法包括：设置掺镓单晶中的掺镓参考值初值，并通过传感器实时获得所述掺镓单晶的电阻率测量值；当电阻率测量值满足预设条件时，发出一级超限命令和二级超限命令；根据电阻率测量值的大小，计算目标最优预测系数组；根据所述目标最优预测系数组，计算目标预测值；根据所述目标预测值进行在线分析，生成参考值增量和波动调整指令；根据所述掺镓参考值初值、所述参考值增量、所述一级超限命令、所述二级超限命令和所述波动调整指令，对所述掺镓单晶中的掺镓量参考值进行实时修正，根据修正后的掺镓量参考值控制所述掺镓单晶的电阻率波动；其中，所述一级超限命令和所述二级超限命令用于与所述波动调整指令相配合，启动实时的掺镓量参考值控制；所述目标最优预测系数组用于表征最准确预测数据对应的预测函数系数集合；所述目标预测值为根据所述目标最优预测系数组计算获得的未来第t+1时刻的预测数据；所述参考值增量为对掺镓量参考值进行实时修正时掺镓量参考值的实时变化量。2.如权利要求1所述的一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法，其特征在于，所述设置掺镓单晶中的掺镓参考值初值，并通过传感器实时获得所述掺镓单晶的电阻率测量值，具体包括：根据所述掺镓单晶的预设参数，设置所述掺镓参考值初值；通过电压传感器和电流传感器实时测量所述掺镓单晶的电阻率；对测量获得的电阻率进行时间标记，将标记时间后的电阻率作为电阻率测量值。3.如权利要求1所述的一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法，其特征在于，所述当电阻率测量值满足预设条件时，发出一级超限命令和二级超限命令，具体包括：设置初始时刻的电阻率测量值；读取当前时刻的电阻率测量值，作为第t时刻的电阻率测量值；利用第一计算公式计算所述电阻率波动；判断所述电阻率波动是否满足第二计算公式，若满足则发出所述一级超限命令，若不满足，则继续运行，不做处理；判断所述电阻率波动是否满足第三计算公式，若满足则发出所述二级超限命令，若不满足，则继续运行，不做处理；所述第一计算公式为：B=D
t
‑
D0，其中，B为所述电阻率波动，D
t
为第t时刻的电阻率测量值，D0为初始时刻的电阻率测量值；所述第二计算公式为：B>L1>0.5，其中，L1为预设的第一电阻率波动限度；所述第三计算公式为：B>L2>0.75>L1，
其中，L2为预设的第二电阻率波动限度。4.如权利要求3所述的一种基于掺镓单晶中镓含量的电阻率控制方法，其特征在于，所述根据电阻率测量值的大小，计算目标最优预测系数组，具体包括：设置第一预测系数、第二预测系数、第三预测系数、第四预测系数、第五预测系数；读取存储的电阻率测量值的历史数据；利用第四计算公式计算电阻率预测值；根据所述电阻率预测值，利用第五计算公式计算第一目标预测系数、第二目标预测系数、第三目标预测系数、第四目标预测系数、第五目标预测系数；将所述第一目标预测系数、所述第二目标预测系数、所述第三目标预测系数、所述第四目标预测系数、所述第五目标预测系数保存为所述目标最优预测系数组；所述第四计算公式为：Y
t+1
=k1D
t
+k2D
t
‑1+k3D
t
‑2+k4D
t
‑3+k5D
t
‑4+D，其中，Y
t+1
为第t+1时刻的所述电阻率预测值，D
t
‑1为第t
‑
1时刻的电阻率测量值，D
t
‑2为第t
‑
2时刻的电阻率测量值，D
t
‑3为第t
‑
3时刻的电阻率测量值，D
t
‑4为第t
‑
4时刻的电阻率测量值，D为电阻率平均值，k1、k2、k3、k4、k5依次分别为所述第一预测系数、所述第二预测系数、所述第三预测系数、所述第四预测系数、所述第五预测系数；所述第五计算公式为：(k
1m
、k
2m
、k
3m
、k
4m
、k
5m
)=argmin(|Y
t+1
‑ꢀ
D
t+1
|)，其中，argmin为选取目标函数最小值时对应系数的函数，D
t+1
为第t+1时刻的电阻率实测值，k
1m
、k
2m
、k
3m
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志群，汪奇，孙彬，邰文星，马伟萍，
申请(专利权)人：青海高景太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：