Bei der Produktion von Solarzellen kommt es immer wieder vor, dass durch verunreinigtes Basismaterial (z.B. Silizium) und durch den Produktionsprozess Defekte oder ineffiziente Bereiche entstehen. Die Firma  Greateyes GmbH, mit Sitz in Adlershof, entwickelte hierzu eine Kamera, die die Emission von Strahlung, bei Anschluss der Solarzelle an eine Spannungsquelle, bildgebend aufzeichnen kann. Dieser Prozess läuft also umgekehrt, d.h. im Gegensatz zur Umwandlung von Spektraler Strahlung in elektrischen Strom.
Mit dieser Kamera lassen sich nun Bereiche lokalisieren, die sich durch dunklere Abbildung, d.h. durch weniger Abstrahlung, auszeichnen. Mit hoher Wahrscheinlichkeit ist dieser Bereich deutlich ineffizienter, in Bezug auf den Wirkungsgrad, als die anderen, unbeschädigten Bereiche.
Ein Kunde der Greateyes GmbH hat sich auf die Verwertung von Ausschuszellen spezialisiert, die signifikant defekte bzw. ineffiziente Bereiche aufweisen. Dabei wird die Zelle in verschiedene Bereiche aufgeteilt und entlang dieser Grenzen geschnitten. Schnittmuster mit vielen Defekten werden entsorgt und Schnittmuster mit nur wenigen Defekten können dann für kleinere Geräte, wie z.B. Taschenrechner, weiter benutzt werden.

Ziel des Projektes war die automatische Detektion solcher defekten Bereiche. Die vorhandenen Daten waren Beispielaufnahmen von ca. 25 defekten Zellen. Diese wiesen oft Hintergrundbeleuchtung auf, die sich in der Form oft der eigentlichen Zelle ähnelten. Auch wiesen die Zellen keine gleichmäßige Ausleuchtung auf, aufgrund von Winkelabhängigkeit oder anderen Parametern. Der Rand der Zellen war oft sehr ausgefranst und generell relativ dunkel. Manche Zellen besitzen dunkle Bereiche, die fast 1/3 der gesamten Zellfläche ausmachen.
Der entwickelte Algorithmus kann all diesen Probleme entgegnen. Zuletzt werden die einzelnen Defekte mit einer Bounding-Box umgeben (Axis-aligned) und die sich ergebenden Überlappungen werden mittels einem Clustering zusammengeführt. Danach werden sämtliche Daten wieder ins Originalbild zurücktransformiert und abschließen dem Benutzer dargestellt.

Abbildung 1: Ausgabe des Defekterkennungsprogramms. Kleinere (in diesem Fall irrelevante) Defekte werden durch einen manuellen Schwellwert aussortiert. Man erkennt auch die Achsenausrichtung der Boxen, gegeben durch die Lage der Zelle. Auch erkennt man dass die Stromkontakte rechts und links nicht einbezogen wurden, was den Anforderungen der Greateyes GmbH entspricht.

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