多变量统计过程控制在太阳能电池制造中的应用

【摘要】：传统的产品质量控制重点测度单变量或一维数据。它是产品质量控制方法的基础,但在实际工作中无论是制造商还是消费者都用多变量或多维数据考核或评判产品质量。从单变量到多变量进行产品质量控制不仅是现实需求,也对质量控制的理论方法提出了新的要求。而反映产品质量的多个变量之间是存在着关联性的,如何以较少的变量或低维数据全面反映并控制产品的综合质量,是对系统工程的创新。 太阳能电池制造行业在我国已有五十多年的发展历史。对制造过程进行控制,保证过程的平稳进行,以提高太阳能电池的整体性能,对于该行业来说,有着重要的意义。 本文把多变量统计过程控制的研究方法应用于太阳能电池的制造过程中,主要进行了以下内容的研究： 1.论述了统计过程控制(SPC)的发展历史及研究现状,提出了实施SPC的重要性。并学习了太阳能电池的相关概念及工作原理等方面的知识。 2.研究了单变量统计过程控制图的原理,并将其应用在太阳能电池电阻率的实例中,说明了具体的步骤。同时阐述了单变量统计过程控制在实际应用中的局限性。 3.重点研究了多变量统计过程控制(MSPC)的主要理论,即把高维空间投影到低维空间的技术,包括主成分分析方法、主成分回归和偏最小二乘方法。并且深入学习了MSPC控制图的原理和应用,包括T2控制图、贡献图、轨迹图、得分图等,它们在实际生产过程中对于发现故障、找出故障根源都是非常有效的管理工具。 4.阐述了间歇过程的特点以及针对其特点的过程监控技术,并且对过程监控的实施步骤也进行了介绍。 5.阐述了太阳能电池的制造流程,并详细阐述了其中的关键工序：扩散制结过程,建立了指标体系,把MSPC技术应用在对扩散制结过程的监控上。具体建立了TMPCA模型和BMPLS模型,分析监控过程,找到故障原因。并且对两个模型的结果进行比较分析,最终得到一致的结论。 6.总结全文的内容,并且指出了本文中的不足及要研究的方向。 【关键词】：多变量质量控制 太阳能电池 间歇过程 TMPCA BMPLS
【学位授予单位】：首都经济贸易大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F426.6;F224
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 间歇过程概述9-10
• 1.3 统计过程控制的发展历史和应用现状10-12
• 1.4 统计过程控制的研究展望12
• 1.5 统计过程控制的相关概念12-13
• 1.5.1 相关概念12-13
• 1.5.2 数据的收集和整理13
• 1.6 太阳能电池概述13-16
• 1.6.1 太阳能电池的分类14
• 1.6.2 单晶硅太阳能电池的工作原理14-16
• 1.7 本文主要内容16-17
• 第二章 单变量统计过程控制17-22
• 2.1 概述17
• 2.2 控制图原理17-19
• 2.2.1 两类波动17-18
• 2.2.2 两类错误和3~σ方式18-19
• 2.3 控制图的分类及应用19-21
• 2.3.1 控制图的种类19-20
• 2.3.2 控制图的应用步骤20-21
• 2.4 单变量统计过程控制的局限性21-22
• 第三章 多变量统计过程控制22-34
• 3.1 多变量统计过程控制的监控技术22-30
• 3.1.1 主成分分析22-27
• 3.1.2 主成分回归27-28
• 3.1.3 偏最小二乘回归28-30
• 3.2 多变量统计过程控制图30-34
• 3.2.1 平方预测误差图30-31
• 3.2.2 Hotelling T~2控制图31-32
• 3.2.3 D-To-Model控制图32
• 3.2.4 主成分得分控制图32-33
• 3.2.5 贡献图33-34
• 第四章 针对间歇过程的过程监控技术34-38
• 4.1 间歇过程的两种数据展开方式34-35
• 4.2 多向主成分分析(MPCA)35-36
• 4.3 多向偏最小二乘分析(MPLS)36-37
• 4.4 间歇过程监控流程37-38
• 第五章 多变量统计过程控制在太阳能电池制造中的应用38-54
• 5.1 太阳能电池的制造流程38-41
• 5.1.1 硅面表面准备38-39
• 5.1.2 扩散制结39-40
• 5.1.3 去背结40
• 5.1.4 腐蚀周边40
• 5.1.5 制减反应膜40-41
• 5.1.6 制作上下电极41
• 5.2 多变量统计过程控制在扩散制结中的应用41-54
• 5.2.1 利用多向主成分分析(MPCA)方法对过程进行监控41-51
• 5.2.2 利用多向偏最小二乘方法(MPLS)对过程进行监控51-54
• 第六章 结束语54-55
• 6.1 总结54
• 6.2 展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 在学期间发表学术论文59-60
• 详细摘要60-73

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