華盛頓——研究人員已經(jīng)開發(fā)并展示了一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在任何天氣條件下，在完全和部分陽光下檢測硅太陽能電池板的缺陷。由于目前的缺陷檢測方法無法在日光條件下使用，因此新系統(tǒng)可以更輕松地保持太陽能電池板的最佳工作狀態(tài)。
硅太陽能電池板約占世界太陽能電池板的 90%，通常在制造、處理或安裝過程中出現(xiàn)缺陷。這些缺陷會大大降低太陽能電池板的效率，因此快速、輕松地檢測它們很重要。
在Optica 出版集團期刊《應(yīng)用光學(xué)》中，中國南京理工大學(xué)的研究人員描述了新硬件和軟件的獨特組合如何使太陽能電池板的缺陷即使在強光下也能清晰成像和分析。
“今天的缺陷檢測系統(tǒng)只能用于在夜間或太陽能電池板模塊上發(fā)現(xiàn)缺陷，這些模塊已被移除并移動到內(nèi)部或陰影環(huán)境中，”領(lǐng)導(dǎo)研究團隊的錢云生說。“我們希望該系統(tǒng)能夠幫助光伏電站的檢查人員更快地定位和識別缺陷，從而使這些系統(tǒng)能夠以最大水平發(fā)電。”
透過光看
在這項新工作中，研究人員創(chuàng)建了一個全天候成像系統(tǒng)，可在任何光照條件下工作。為了使缺陷可見，他們開發(fā)了一種軟件，該軟件將調(diào)制電流施加到太陽能電池板，使其發(fā)出快速關(guān)閉和打開的光。當(dāng)施加電流時，使用具有非常高幀速率的 InGaAs 探測器來獲取太陽能電池板的一系列圖像。研究人員還添加了一個過濾器，將檢測到的波長限制在 1150 nm 附近，以去除圖像中的一些雜散陽光。
“非?？斓某上袼俣仍试S收集更多圖像，從而可以區(qū)分圖像之間的更多變化，”該論文的第一作者吳盛說。“關(guān)鍵的發(fā)展是一種新算法，可以區(qū)分圖像序列的調(diào)制部分和未調(diào)制部分，然后放大這種差異。這使得太陽能電池板中的缺陷能夠在高輻照度下清晰成像。”
為了測試該系統(tǒng)，研究人員將其應(yīng)用于單晶硅和多晶硅太陽能電池板。結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以檢測硅基太陽能電池板上的缺陷，輻照度為每平方米 0 到 1300 瓦，這相當(dāng)于從完全黑暗到完全陽光的光照條件。
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