Репортаж от Wedoany，Исследователи из Датского технического университета (Technical University of Denmark) предложили метод обнаружения низкоэнергетических трещин в переднем стекле фотоэлектрических модулей с помощью дневной электролюминесцентной (EL) визуализации.
Низкоэнергетические трещины — это трещины, которые на начальном этапе вызывают лишь локальные повреждения, не имеют значительного распространения, но обладают потенциалом к расширению со временем. Из-за своей незначительности они часто остаются незамеченными при массовых проверках. Традиционная EL-визуализация используется для выявления дефектов материалов солнечных элементов, а обнаружение трещин в стекле обычно полагается на визуальный осмотр или инфракрасную визуализацию. Автор-корреспондент Родриго дель Прадо Сантамария (Rodrigo del Prado Santamaría) отметил, что это исследование доказывает возможность последовательного обнаружения низкоэнергетических трещин в стекле фотоэлектрических модулей с помощью дневной EL-визуализации, полученной в движении. Одна дневная EL-проверка может одновременно предоставить информацию как о внутренних дефектах элементов, так и о трещинах в стекле.
Дель Прадо Сантамария добавил, что этот метод позволяет обнаруживать трещины, невидимые при обычной RGB-визуализации и инфракрасной термографии. При дневной EL-проверке с помощью дрона небольшие перемещения между кадрами приводят к тонким изменениям в отражении солнечного света от поверхности треснувшего стекла. После реконструкции изображения эти изменения делают трещины более заметными. Метод сначала использует модулированный ток для прямого смещения фотоэлектрического модуля, заставляя его излучать EL-сигнал. Затем камера на основе InGaAs в коротковолновом инфракрасном (SWIR) диапазоне записывает несколько дневных изображений в состоянии легкого движения. Программное обеспечение обнаруживает угловые точки модуля, отслеживает и выравнивает их, применяет обработку с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) для извлечения EL-сигнала и уменьшения дневного шума. Реконструированное изображение отображает как обычную EL-информацию, так и трещины в стекле, ставшие видимыми из-за изменений дневного отражения.
Камера InGaAs SWIR — это устройство с датчиком из арсенида индия-галлия, способное захватывать сигналы в SWIR-диапазоне, невидимые человеческому глазу, и используется для электролюминесцентной проверки солнечных модулей. Исследователи оценили метод двумя способами: сначала с использованием 305-ваттного стекло-стеклянного фотоэлектрического модуля с предварительно нанесенной трещиной в стекле, в контролируемых лабораторных дневных условиях с ручным введением легкого движения камеры для имитации движения дрона; затем была проведена проверка с помощью реального дрона на университетской фотоэлектрической электростанции для валидации. Использовался коммерческий дрон с камерой InGaAs для проверки работающих фотоэлектрических модулей в дневных условиях, а результаты сравнивались с обычными RGB-изображениями и инфракрасной термографией.
Исследовательская группа заявила, что результаты подтвердили работоспособность метода. При использовании камеры InGaAs с разрешением 640×512 пикселей оптимальное расстояние для съемки изображений составляет от 8 до 12 метров, а надежность обнаружения снижается при расстоянии более 15 метров. Дель Прадо Сантамария отметил, что исследовательская группа изучает возможность реализации того же механизма обнаружения с использованием только SWIR-визуализации без электрической модуляции, а также интересуется влиянием таких факторов, как солнечное облучение, угол обзора и характеристики камеры. Конечная цель — разработать систему обнаружения на базе дрона, способную одновременно идентифицировать различные типы дефектов. Исследование опубликовано в журнале «Solar Energy» под названием «A novel method for detecting low-energy front glass cracks in photovoltaic modules using daylight electroluminescence imaging».
