Cientistas chineses desenvolveram e demonstraram um sistema de detecção de defeitos em painéis solares de silício, capaz de operar em todas as condições climáticas. A singularidade do projeto é que os métodos existentes para avaliar a qualidade dos painéis não podem ser aplicados em condições de luz do dia.
Cerca de 90% de todos os painéis solares no mundo são fabricados com silício, mas geralmente apresentam defeitos que ocorrem durante a produção, instalação ou manutenção. Esses defeitos reduzem significativamente a eficiência ainda não muito alta dos painéis, portanto, sua detecção rápida e fácil é uma tarefa importante.
A solução foi proposta por cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Nanjing (PRC) - eles publicaram os resultados de seu projeto na revista científica Applied Optics. O sistema, combinando as mais recentes soluções de hardware e software, torna possível exibir claramente os defeitos do painel solar, mesmo sob luz forte, e analisá-los.
Durante a operação, o sistema passa uma corrente elétrica modulada pelo painel, fazendo com que ele emita luz, que liga e desliga em alta frequência. Em seguida, uma sequência de imagens é obtida usando um sensor InGaAs de alta frequência (baseado em um composto de índio, gálio e arsênico). Para compensar o ruído gerado pela luz solar, um filtro é usado para limitar a detecção a comprimentos de onda em torno de 1150 nm (infravermelho).
Painéis solares com luz solar baixa (esquerda), média (centro) e forte (direita). Na linha superior estão as imagens dos sistemas tradicionais de detecção de defeitos e na linha inferior estão as imagens do novo sistema.
“A taxa de quadros muito alta permite que um grande número de imagens seja coletado para que mais mudanças nas imagens possam ser discernidas. O desenvolvimento é baseado em um novo algoritmo que distingue entre elementos modulados e não modulados em uma sequência de imagens e, em seguida, aumenta a diferença. Isso torna possível identificar claramente os defeitos do painel solar em condições de alta luminosidade ”, explicou Sheng Wu, um dos autores do projeto.
Para testar o sistema, os cientistas o conectaram a painéis solares baseados em silício monocristalino e policristalino. O teste mostrou que o sistema detecta com sucesso defeitos em painéis solares de silício sob condições de intensidade de radiação que variam de 0 a 1300 W / m², o que corresponde à iluminação desde a escuridão total até a luz solar intensa.
Atualmente, os autores do projeto estão trabalhando no aprimoramento do software, graças ao qual será possível reduzir o impacto do ruído para obter imagens mais precisas. No futuro, eles planejam usar algoritmos de inteligência artificial para identificar automaticamente os tipos de defeitos e simplificar ainda mais o processo de verificação.
2021-10-03 12:37:00
Autor: Vitalii Babkin