Un nouveau système d’imagerie détecte les défauts des modules solaires même en plein soleil


Un nouveau système d'imagerie détecte les défauts des modules solaires même en plein soleil

Les chercheurs ont utilisé un détecteur InGaAs avec une fréquence d’images très élevée pour capturer une séquence d’images de panneaux tandis qu’un courant électrique modulé était appliqué. La très grande d’imagerie disponible à partir de ce détecteur a permis de distinguer plus de changements entre les images de la séquence. Source : Yunsheng Qian, Université des sciences et technologies de Nanjing

Les chercheurs ont développé et démontré un nouveau système capable de les défauts des modules solaires en silicium en plein soleil et partiellement dans toutes les conditions météorologiques. Étant donné que les méthodes actuelles de de défauts ne peuvent pas être utilisées à la du jour, le nouveau système pourrait faciliter beaucoup plus le fonctionnement optimal des panneaux solaires.

Les modules solaires au silicium, qui représentent environ 90 pour cent des modules solaires dans le monde, présentent souvent des défauts qui surviennent lors de leur fabrication, de leur manipulation ou de leur installation. Ces défauts peuvent sérieusement affecter l’efficacité des panneaux solaires, il est donc important qu’ils soient identifiés rapidement et facilement.

Dans le journal du Groupe d’édition Optica Optique appliquée, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Nanjing en Chine décrivent comment une combinaison unique de nouveaux matériels et logiciels permet de cartographier et d’analyser clairement les défauts des panneaux solaires, même en pleine lumière.

« Les systèmes de détection de défauts d’aujourd’hui ne peuvent être utilisés que pour trouver des défauts la nuit ou sur des panneaux solaires qui ont été retirés et placés dans ou dans une zone ombragée », a déclaré Yunsheng Qian, qui a dirigé l’équipe de recherche. « Nous espérons que ce système pourra aider les inspecteurs des centrales photovoltaïques à localiser les défauts et à les identifier plus rapidement afin que ces centrales puissent produire le maximum d’électricité.

Voir à travers la lumière

Dans le nouveau travail, les chercheurs ont créé un système d’imagerie tout temps qui fonctionne dans toutes les conditions d’éclairage. Pour rendre les défauts visibles, ils ont développé un logiciel qui applique un courant électrique modulé à un panneau solaire qui lui fait émettre une lumière qui s’allume et s’éteint très rapidement. Un détecteur InGaAs avec une fréquence d’images très élevée est utilisé pour prendre une séquence d’images des panneaux solaires lorsque le courant électrique est appliqué. Les chercheurs ont également ajouté un filtre qui limite les longueurs d’onde détectées à celles d’environ 1150 nm pour éliminer une partie de la lumière parasite des images.

« La vitesse d’imagerie très élevée permet de collecter plus d’images afin qu’un plus grand nombre de changements puissent être distingués entre les images », a déclaré Sheng Wu, premier auteur de l’article. « Le développement clé était un nouvel algorithme qui différencie les parties modulées et non modulées de la séquence d’images, puis augmente cette différence. De cette façon, les défauts du panneau solaire peuvent être clairement représentés en cas d’irradiation élevée. « 

Pour tester le système, les chercheurs l’ont appliqué à des modules solaires en silicium monocristallin et en silicium polycristallin. Les résultats ont montré que le système peut détecter des défauts sur des modules solaires à base de silicium avec des niveaux d’éclairement énergétique de 0 à 1 300 watts par mètre carré, ce qui correspond à des conditions d’éclairage allant de l’obscurité totale au plein soleil.

Un nouveau système d'imagerie détecte les défauts des modules solaires même en plein soleil

Les chercheurs ont développé un nouveau système capable de détecter les défauts des modules solaires en silicium en plein soleil ou en partie. Des images sont montrées qui ont été prises dans un rayonnement solaire faible (gauche), moyen (moyen) et élevé (droite). La rangée supérieure (a, b, c) a été capturée avec un système conventionnel qui ne fonctionne pas à la lumière du soleil, et la rangée inférieure (d, e, f) avec le nouvel algorithme d’indication de système et de défaut. Crédit photo : Yunsheng Qian, Université des sciences et technologies de Nanjing

Les chercheurs travaillent maintenant sur un logiciel qui aidera à réduire le bruit numérique afin d’améliorer encore la qualité de l’image afin que le détecteur puisse capturer plus précisément les changements d’image. Ils veulent également voir si l’intelligence artificielle pourrait être appliquée aux images capturées pour identifier automatiquement les types de défauts et rationaliser davantage le processus d’inspection.


Les nanoparticules donnent aux panneaux solaires une couleur verte


Plus d’information:
Sheng Wu et al., Système de détection de défauts pour les cellules solaires au silicium sous irradiation toute la journée, Optique appliquée (2021). DOI : 10.1364 / AO.435456

Fourni par la société optique

Citation: Un nouveau système d’imagerie montre les défauts des panneaux solaires même en plein soleil (2021, 27 septembre), consulté le 27 septembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-09-imaging-reveals-solar-panel-defects. html

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