Китайские учёные предложили универсальный способ обнаружения дефектов на солнечных панелях

Китайские учёные разработали и продемонстрировали систему обнаружения дефектов на кремниевых солнечных панелях, способную работать в любых погодных условиях. Уникальность проекта в том, что существующие методы оценки качества панелей не могут применяться в условиях дневного света.

Около 90 % всех солнечных панелей в мире производятся на основе кремния, однако они часто имеют дефекты, которые возникают на этапах производства, установки или обслуживания. Эти дефекты существенно снижают и без того не очень высокую эффективность панелей, поэтому их быстрое и простое обнаружение является важной задачей.

Решение предложили учёные Нанкинского университета науки и технологий (КНР) — они опубликовали результаты своего проекта в научном журнале Applied Optics. Система, сочетающая новейшее оборудование и программные решения, позволяет чётко отображать дефекты солнечных панелей даже при ярком свете, а также производить их анализ.

При работе система пропускает через панель модулированный электрический ток, заставляя её излучать свет, который с высокой частотой включается и отключается. Далее при помощи высокочастотного InGaAs-сенсора (на основе соединения индия, галлия и мышьяка) производится съёмка последовательности изображений. Для компенсации создаваемых солнечным светом шумов используется фильтр, ограничивающий обнаружение длинами волн около 1150 нм (инфракрасный диапазон).

Китайские учёные предложили универсальный способ обнаружения дефектов на солнечных панелях

«Очень высокая скорость съёмки позволяет собрать большое число изображений, чтобы можно было различить большее число изменений в снимках. Основой разработки стал новый алгоритм, различающий модулированные и немодулированные элементы в последовательности изображений, а затем увеличивающий разницу. Это позволяет чётко выявлять дефекты солнечной панели при высокой освещённости», — объяснил работу системы Шэн Ву (Sheng Wu), один из авторов проекта.

Для тестирования системы учёные подключили её к солнечным панелям на основе монокристаллического и поликристаллического кремния. По результатам испытания выяснилось, что система успешно обнаруживает дефекты на кремниевых солнечных панелях в условиях излучения интенсивностью от 0 до 1300 Вт/м², что соответствует освещению от полной темноты до яркого солнечного света.

В настоящее время авторы проекта работают над усовершенствованием ПО, благодаря которому можно будет уменьшить воздействие шума, чтобы получать более точные изображения. В перспективе они планируют использовать алгоритмы искусственного интеллекта для автоматической идентификации типов дефектов и дальнейшего упрощения процесса проверки.

Источник