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摘要：单晶硅绒面在制绒时随着制绒液的浓度的变化，有可能会导致腐蚀不均匀，绒面的顶部或底部会有准方形的凹坑出现。基于双正交小波，结合提升小波的优点，形成双正交提升小波，对单晶硅绒面进行去噪处理。结果表明，双正交提升小波能将表面的“凹坑”缺陷去除，并以光的吸收率为依据将“凹坑信号”等价为“小的三角形”。
关键词：单晶硅绒面；双正交提升小波；凹坑；去噪
中图分类号：TP271文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)09-2087-03
理想的单晶硅绒面中，每个金字塔个体大小一样，而且金字塔数量多、其均匀性好[1]、反射率低。而实际的单晶硅绒面在制绒时随着制绒液浓度的变化，绒面顶部或底部会出现准方形的凹坑，影响了绒面的反射率。以光的吸收率为依据，将“凹坑”等价为小的“三角形”去除，能很好地降低反射率。该文基于双正交提升小波方法优点，分别对仿真的“凹坑”缺陷模型和实际的单晶硅绒面进行去噪，能很好地将“凹坑”去除，并等价为“小的三角形”。
1双正交提升小波
1.1双正交小波
基于小波能在空间和频率进行定位，近年来已将它广泛应用于研究与分析表面形貌。[2]由于滤波器需满足线性相位、有限的冲击响应以及完美的重构能力才能分析表面，而小波中双正交小波的小波和其尺度函数是对称的，紧支撑的，其相位线性[3]，正好符合分析表面时滤波器需满足的这几点特性。
双正交滤波器组简称4.4.biorNr Nd。其中，Nr为低通重构滤波器的阶次；而dN是低通分解滤波器的阶次。在Matlab中，Nr和
N的可能组合：
Nr＝1，Nd＝1，3，5；
Nr＝2，Nd＝2，4，6，8；
Nr＝3，Nd＝1，3，5，7，9；
Nr＝Nd＝4；
Nr＝Nd＝5；
Nr＝6，Nd＝8；
1.2双正交提升小波
基于提升格式运算简单、速度快、可实现可逆变换，又能有效地克服边界效应，所以该文结合双正交小波和提升小波形成双正交提升小波对表面形貌进行滤波去噪。实现小波变换提升格式[4]最主要是能获得更好的预测算子P及更新算子U。参考文献[5]的欧几里得定理，相应地将4.4bior转换为提升方法。其中α＝-1.8613，β＝-0.0529，γ＝0.8829，δ＝0.4435，K＝1.1496。x为原始信号，s和d分别为低频近似分量和高频细节分量，j和l分别为尺度参数和时间参数。信号的分解如下所示：
图1带顶部“凹坑”的仿真模型
图3顶部带“凹坑”的仿真模型去噪图
由图3可以看出：凹坑信号去除后，等价为了小的“三角形”，从而验证了以光的吸收率为依据，将凹坑信号等价为三角形的方法的合理性。对底部带凹坑缺陷的仿真模型可以应用同样的方法进行去噪。
2.2.2实测的单晶硅绒面去噪
1）单晶硅绒面的测量。
本节利用LPGI-WIVS型表面形貌测量仪对反射率为14%～16%的浙江省向日葵太阳能电池厂的单晶硅太阳能硅基片测量[7]，取其中一组带“凹坑”缺陷的单晶硅表面形貌数据[8]如图4所示。
图5带顶部“凹坑”缺陷单晶硅绒面去噪图
2）单晶硅绒面的去噪。
对于上面所测的带“凹坑”缺陷的绒面数据去噪采用与仿真的模型一样的方法，先对实测的绒貌进行突变点检测，其中“凹坑”信号段集中在低频部分，而非“凹坑”信号段则主要集中在中、高频部分；接着进行分段处理，从而得到去噪图，如图5所示。
由图5可以看出，采取双正交提升小波方法对单晶硅表面轮廓进行分段处理，能较好地去除“凹坑”噪声，从而得到等价的“类三角形”的金字塔模型。与仿真模型的处理结果一致。同样对于底部带“凹坑”缺陷的单晶硅绒面可以采用同样的方法进行去噪。
3结束语
该文在双正交小波的基础上，结合提升小波，形成双正交提升小波对单晶硅绒面进行去噪处理。不管是从仿真模型还是从实测的单晶硅绒面的去噪图，都可以验证：双正交提升小波能很好地去除单晶硅绒面的“凹坑”缺陷，并依据光的吸收率，将“凹坑”等价为“小的三角形”，很好地完成了单晶硅绒面的去噪处理。
参考文献：
[1] Vazsonyi E,Clercq K D.Improved anisotropic etching process for industrial texturing of silicon solar cells[J].Solar Energy Mater Solar Cells,1999,57(2):179.
[2]彭玉华.小波变换与工程应用[M].北京:科学出版社,1999.
[3]陈江龙,吴立群,吕晶晶.提升双正交小波在非对称表面形貌分析中的应用[J].机电工程,2008,25(2):70-73.
关键词：单晶硅绒面；双正交提升小波；凹坑；去噪
中图分类号：TP271文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)09-2087-03
理想的单晶硅绒面中，每个金字塔个体大小一样，而且金字塔数量多、其均匀性好[1]、反射率低。而实际的单晶硅绒面在制绒时随着制绒液浓度的变化，绒面顶部或底部会出现准方形的凹坑，影响了绒面的反射率。以光的吸收率为依据，将“凹坑”等价为小的“三角形”去除，能很好地降低反射率。该文基于双正交提升小波方法优点，分别对仿真的“凹坑”缺陷模型和实际的单晶硅绒面进行去噪，能很好地将“凹坑”去除，并等价为“小的三角形”。
1双正交提升小波
1.1双正交小波
基于小波能在空间和频率进行定位，近年来已将它广泛应用于研究与分析表面形貌。[2]由于滤波器需满足线性相位、有限的冲击响应以及完美的重构能力才能分析表面，而小波中双正交小波的小波和其尺度函数是对称的，紧支撑的，其相位线性[3]，正好符合分析表面时滤波器需满足的这几点特性。
双正交滤波器组简称4.4.biorNr Nd。其中，Nr为低通重构滤波器的阶次；而dN是低通分解滤波器的阶次。在Matlab中，Nr和
N的可能组合：
Nr＝1，Nd＝1，3，5；
Nr＝2，Nd＝2，4，6，8；
Nr＝3，Nd＝1，3，5，7，9；
Nr＝Nd＝4；
Nr＝Nd＝5；
Nr＝6，Nd＝8；
1.2双正交提升小波
基于提升格式运算简单、速度快、可实现可逆变换，又能有效地克服边界效应，所以该文结合双正交小波和提升小波形成双正交提升小波对表面形貌进行滤波去噪。实现小波变换提升格式[4]最主要是能获得更好的预测算子P及更新算子U。参考文献[5]的欧几里得定理，相应地将4.4bior转换为提升方法。其中α＝-1.8613，β＝-0.0529，γ＝0.8829，δ＝0.4435，K＝1.1496。x为原始信号，s和d分别为低频近似分量和高频细节分量，j和l分别为尺度参数和时间参数。信号的分解如下所示：
图1带顶部“凹坑”的仿真模型
图3顶部带“凹坑”的仿真模型去噪图
由图3可以看出：凹坑信号去除后，等价为了小的“三角形”，从而验证了以光的吸收率为依据，将凹坑信号等价为三角形的方法的合理性。对底部带凹坑缺陷的仿真模型可以应用同样的方法进行去噪。
2.2.2实测的单晶硅绒面去噪
1）单晶硅绒面的测量。
本节利用LPGI-WIVS型表面形貌测量仪对反射率为14%～16%的浙江省向日葵太阳能电池厂的单晶硅太阳能硅基片测量[7]，取其中一组带“凹坑”缺陷的单晶硅表面形貌数据[8]如图4所示。
图5带顶部“凹坑”缺陷单晶硅绒面去噪图
2）单晶硅绒面的去噪。
对于上面所测的带“凹坑”缺陷的绒面数据去噪采用与仿真的模型一样的方法，先对实测的绒貌进行突变点检测，其中“凹坑”信号段集中在低频部分，而非“凹坑”信号段则主要集中在中、高频部分；接着进行分段处理，从而得到去噪图，如图5所示。
由图5可以看出，采取双正交提升小波方法对单晶硅表面轮廓进行分段处理，能较好地去除“凹坑”噪声，从而得到等价的“类三角形”的金字塔模型。与仿真模型的处理结果一致。同样对于底部带“凹坑”缺陷的单晶硅绒面可以采用同样的方法进行去噪。
3结束语
该文在双正交小波的基础上，结合提升小波，形成双正交提升小波对单晶硅绒面进行去噪处理。不管是从仿真模型还是从实测的单晶硅绒面的去噪图，都可以验证：双正交提升小波能很好地去除单晶硅绒面的“凹坑”缺陷，并依据光的吸收率，将“凹坑”等价为“小的三角形”，很好地完成了单晶硅绒面的去噪处理。
参考文献：
[1] Vazsonyi E,Clercq K D.Improved anisotropic etching process for industrial texturing of silicon solar cells[J].Solar Energy Mater Solar Cells,1999,57(2):179.
[2]彭玉华.小波变换与工程应用[M].北京:科学出版社,1999.
[3]陈江龙,吴立群,吕晶晶.提升双正交小波在非对称表面形貌分析中的应用[J].机电工程,2008,25(2):70-73.