Scienziati cinesi hanno sviluppato e dimostrato un sistema di rilevamento dei difetti del pannello solare in silicio in grado di funzionare in tutte le condizioni atmosferiche. L'unicità del progetto è che i metodi esistenti per valutare la qualità dei pannelli non possono essere applicati in condizioni di luce diurna.
Circa il 90% di tutti i pannelli solari nel mondo sono realizzati in silicio, ma spesso presentano difetti che si verificano durante la produzione, l'installazione o la manutenzione. Questi difetti riducono notevolmente l'efficienza già non molto elevata dei pannelli, quindi la loro rapida e facile individuazione è un compito importante.
La soluzione è stata proposta da scienziati della Nanjing University of Science and Technology (PRC) - hanno pubblicato i risultati del loro progetto sulla rivista scientifica Applied Optics. Il sistema, combinando le più recenti soluzioni hardware e software, consente di visualizzare chiaramente i difetti del pannello solare, anche in piena luce, e di analizzarli.
Durante il funzionamento il sistema fa passare una corrente elettrica modulata attraverso il pannello, facendolo emettere luce, che si accende e si spegne ad alta frequenza. Quindi, viene acquisita una sequenza di immagini utilizzando un sensore InGaAs ad alta frequenza (basato su un composto di indio, gallio e arsenico). Per compensare il rumore generato dalla luce solare, viene utilizzato un filtro per limitare il rilevamento a lunghezze d'onda intorno a 1150 nm (infrarossi).
Pannelli solari con luce solare bassa (sinistra), media (centro) e forte (destra). Nella riga in alto ci sono le immagini dei tradizionali sistemi di rilevamento dei difetti, nella riga in basso ci sono le immagini del nuovo sistema.
“Il frame rate molto elevato consente di raccogliere un gran numero di immagini in modo da poter distinguere più cambiamenti nelle immagini. Lo sviluppo si basa su un nuovo algoritmo che distingue tra elementi modulati e non modulati in una sequenza di immagini, e quindi aumenta la differenza. Ciò consente di identificare chiaramente i difetti del pannello solare in condizioni di elevata luminosità ", ha spiegato Sheng Wu, uno degli autori del progetto.
Per testare il sistema, gli scienziati lo hanno collegato a pannelli solari basati su silicio monocristallino e policristallino. Il test ha dimostrato che il sistema rileva con successo i difetti sui pannelli solari al silicio in condizioni di intensità di radiazione che vanno da 0 a 1300 W/m², che corrisponde all'illuminazione dall'oscurità completa alla luce solare intensa.
Attualmente gli autori del progetto stanno lavorando al miglioramento del software, grazie al quale sarà possibile ridurre l'impatto del rumore al fine di ottenere immagini più accurate. In futuro, prevedono di utilizzare algoritmi di intelligenza artificiale per identificare automaticamente i tipi di difetti e semplificare ulteriormente il processo di verifica.
2021-10-03 12:37:00
Autore: Vitalii Babkin