Nuwe beeldstelsel onthul sonpaneeldefekte selfs in helder sonlig.
Nuwe benadering kan inspeksie stroomlyn en sonpanele doeltreffend laat funksioneer.
Navorsers het 'n nuwe stelsel ontwikkel en gedemonstreer wat defekte in silikon sonpanele in volle en gedeeltelike sonlig onder enige weerstoestande kan opspoor. Omdat huidige defekopsporingsmetodes nie in dagligtoestande gebruik kan word nie, kan die nuwe stelsel dit baie makliker maak om sonpanele optimaal te laat werk.
Silikon sonpanele, wat ongeveer 90 persent van die wêreld se sonpanele uitmaak, het dikwels defekte wat tydens die vervaardiging, hantering of installasie daarvan voorkom. Hierdie defekte kan die doeltreffendheid van die sonpanele aansienlik verlaag, daarom is dit belangrik dat dit vinnig en maklik opgespoor word.
Die navorsers het 'n InGaAs-detektor met 'n baie hoë raamtempo gebruik om 'n reeks beelde van sonpanele te verkry soos 'n gemoduleerde elektriese stroom toegepas is. Die baie vinnige beeldspoed wat vanaf hierdie detektor beskikbaar is, het toegelaat dat meer veranderinge tussen die beelde in die volgorde onderskei kan word. Krediet: Yunsheng Qian, Nanjing Universiteit van Wetenskap en Tegnologie
In die Optica Publishing Group-joernaal Toegepaste optika, navorsers van Nanjing Universiteit van Wetenskap en Tegnologie in China beskryf hoe 'n unieke kombinasie van nuwe hardeware en sagteware dit moontlik maak om defekte in sonpanele duidelik te beeld en selfs in helder lig te ontleed.
"Vandag se defekopsporingstelsels kan slegs gebruik word om defekte in die nag of op sonpaneelmodules te vind wat verwyder is en binne of in 'n skadu-omgewing geskuif is," het Yunsheng Qian, wat die navorsingspan gelei het, gesê. "Ons hoop dat hierdie stelsel gebruik kan word om inspekteurs by fotovoltaïese kragstasies te help om defekte op te spoor en dit vinniger te identifiseer, sodat hierdie stelsels elektrisiteit op hul maksimum vlakke kan produseer."
Sien deur die lig
In die nuwe werk het die navorsers 'n alle-weer-beeldingstelsel geskep wat in enige ligtoestande werk. Om defekte sigbaar te maak, het hulle sagteware ontwikkel wat ’n gemoduleerde elektriese stroom op ’n sonpaneel aanwend, wat veroorsaak dat dit lig uitstraal wat baie vinnig af- en aanskakel. 'n InGaAs-detektor met 'n baie hoë raamtempo word gebruik om 'n reeks beelde van die sonpanele te verkry soos die elektriese stroom toegedien word. Die navorsers het ook 'n filter bygevoeg wat die golflengtes wat opgespoor word beperk tot dié rondom 1150 nm om van die verdwaalde sonlig van die beelde te verwyder.
Navorsers het ’n nuwe stelsel ontwikkel wat defekte in silikonsonpanele in volle en gedeeltelike sonlig kan opspoor. Getoon word beelde verkry onder lae (links), medium (middel) en hoë (regs) sonligbestraling. Die boonste ry (a, b, c) is verkry met behulp van 'n tradisionele stelsel wat nie in sonlig werk nie, en die onderste ry (d, e, f) met die nuwe stelsel en defek vertoon algoritme. Krediet: Yunsheng Qian, Nanjing Universiteit van Wetenskap en Tegnologie
"Die baie vinnige beeldspoed laat toe om meer beelde te versamel sodat 'n groter aantal veranderinge tussen beelde onderskei kan word," het Sheng Wu, eerste skrywer van die koerant, gesê. “Die sleutelontwikkeling was 'n nuwe algoritme wat die gemoduleerde en ongemoduleerde dele van die beeldreeks onderskei en dan hierdie verskil vergroot. Dit laat toe dat die defekte in die sonpaneel duidelik afgebeeld word onder hoë bestraling.”
Om die stelsel te toets, het die navorsers dit op beide monokristallyne silikon en polikristallyne silikon sonpanele toegepas. Die resultate het getoon dat die stelsel defekte op silikon-gebaseerde sonpanele kan opspoor met bestralingsvlakke van 0 tot 1300 Watt per vierkante meter, wat gelykstaande is aan ligtoestande wat wissel van volledige duisternis tot volle sonlig.
Die navorsers werk nou aan sagteware om digitale geraas te help verminder om beeldkwaliteit verder te verbeter, sodat die detektor beeldveranderinge meer akkuraat kan insamel. Hulle wil ook kyk of kunsmatige intelligensie op die verkreë beelde toegepas kan word om die tipe defekte outomaties te identifiseer en die inspeksieproses verder te stroomlyn.
Verwysing: "Defektopsporingstelsel vir silikonsonpanele onder die hele dag bestraling" deur Sheng Wu, Yijun Zhang, Yunsheng Qian, Yizheng Lang, Minjie Yang en Mohan Sun, 27 September 2021, Toegepaste optika.
DOI: 10.1364/AO.435456
