Des scientifiques chinois ont développé et démontré un système de détection des défauts des panneaux solaires en silicium capable de fonctionner dans toutes les conditions météorologiques. La particularité du projet est que les méthodes existantes d'évaluation de la qualité des panneaux ne peuvent pas être appliquées à la lumière du jour.
Environ 90 % de tous les panneaux solaires dans le monde sont fabriqués à partir de silicium, mais ils présentent souvent des défauts qui surviennent lors de la production, de l'installation ou de la maintenance. Ces défauts réduisent considérablement l'efficacité déjà peu élevée des panneaux, leur détection rapide et facile est donc une tâche importante.
La solution a été proposée par des scientifiques de l'Université des sciences et technologies de Nanjing (RPC) - ils ont publié les résultats de leur projet dans la revue scientifique Applied Optics. Le système, combinant les dernières solutions matérielles et logicielles, permet d'afficher clairement les défauts des panneaux solaires, même en pleine lumière, et de les analyser.
Pendant le fonctionnement, le système fait passer un courant électrique modulé à travers le panneau, le faisant émettre de la lumière, qui s'allume et s'éteint à haute fréquence. Ensuite, une séquence d'images est prise à l'aide d'un capteur InGaAs haute fréquence (à base d'un composé d'indium, de gallium et d'arsenic). Pour compenser le bruit généré par la lumière solaire, un filtre est utilisé pour limiter la détection aux longueurs d'onde autour de 1150 nm (infrarouge).
Panneaux solaires dans un ensoleillement faible (à gauche), moyen (au centre) et fort (à droite). Dans la rangée supérieure se trouvent les images des systèmes de détection de défauts traditionnels, dans la rangée inférieure se trouvent les images du nouveau système.
« La fréquence d'images très élevée permet de collecter un grand nombre d'images afin de discerner davantage de changements dans les images. Le développement est basé sur un nouvel algorithme qui distingue les éléments modulés et non modulés dans une séquence d'images, puis augmente la différence. Cela permet d'identifier clairement les défauts des panneaux solaires dans des conditions de forte luminosité », a expliqué Sheng Wu, l'un des auteurs du projet.
Pour tester le système, les scientifiques l'ont connecté à des panneaux solaires à base de silicium monocristallin et polycristallin. Le test a montré que le système détecte avec succès les défauts sur les panneaux solaires en silicium dans des conditions d'intensité de rayonnement allant de 0 à 1 300 W/m², ce qui correspond à un éclairage allant de l'obscurité totale à la lumière du soleil.
Actuellement, les auteurs du projet travaillent à l'amélioration du logiciel, grâce auquel il sera possible de réduire l'impact du bruit afin d'obtenir des images plus précises. À l'avenir, ils prévoient d'utiliser des algorithmes d'intelligence artificielle pour identifier automatiquement les types de défauts et simplifier davantage le processus de vérification.
2021-10-03 12:37:00
Auteur: Vitalii Babkin