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关键词：热斑现象，光伏组件，图像识别，特征提取摘 要：光伏组件普遍存在局部阴影或光照不均匀现象，这些通常是由积灰、沙漠沙尘引起。局部阴影将导致光伏系统输出功率降低，功耗增加，输出特性更为复杂，甚至形成热斑现象，破坏组件的表面封装材料，严重时会烧坏单体光伏电池的物理结构而造成光伏组件永久损坏或发生火灾。同时，树叶、枯草、鸟粪等落在光伏组件上也易形成热斑。热斑效应严重地影响了太阳电池的性能和寿命，有很大的危险性。因此，有效及时识别光伏组件上的遮挡物，并根据对其进行分类，根据不同类型遮挡物进行合理的处理和维护，可增加光伏组件的寿命，提高发电效率，保证光伏系统的安全。
1 引言
21世纪，随着化石燃料的过度开采利用，其燃料所排放的废气已经威胁到了生态环境的平衡，引起了气候变暖、污染加剧等问题，过度开采也使得能源安全危机愈发突显。太阳能作为一种可再生、无污染的清洁能源，引起了人们的广泛关注，以太阳能为核心的科学技术在各国得到了大力发展，作为太阳能系统核心的太阳能电池也得到了快速发展，在人类的能源需求中占据了非常重要的地位。然而，热斑现象在太阳电池的正常运行过程中时常发生，对光伏组件造成严重破坏，影响了太阳电池的使用安全和寿命。因此，分析热斑效应的成因，根据具有遮挡物的光伏组件可见光图像，结合图像处理技术和特征提取技术，实现对遮挡物的识别与分类，具有重要意义。有效地实现光伏组件遮挡物的识别和分类，有利于提高光伏电站运维水平和保证光伏电站安全。
2 研究现状
2.1 热斑现象成因研究现状
太阳电池热斑的形成主要有两个内在因素，分别是内阻和太阳电池自身暗电流大小[1]，由于导致内阻变化和暗电流变化的因素不同，从而使太阳电池产生了热斑现象[2]。
2.1.1 热斑与暗电流的关系
太阳电池的热斑效应与暗电流的关系主要体现在以下两方面。
首先，暗电流所引起的热效应，其关系可由式（1）得出：
IL=In I=ID Ish I （1）
In=ID Ish=I0(eV/VT－1) Ish （2）
式中，IL为电池产生的电流，In为逆电流，I为流过串联电阻RS和负载的电流，ID为暗电流，Ish为流过并联电阻的电流，I0为P-N结饱和电流。
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