Verimli Güneş Panellerinin Korunması: Yeni Görüntüleme Sistemi, Parlak Güneş Işığında Bile Kusurları Ortaya Çıkarıyor
Yeni yaklaşım, denetimi kolaylaştırabilir ve güneş panellerinin verimli çalışmasını sağlayabilir.
Araştırmacılar, her türlü hava koşulunda tam ve kısmi güneş ışığında silikon güneş panellerindeki kusurları tespit edebilen yeni bir sistem geliştirdiler ve gösterdiler. Mevcut kusur tespit yöntemleri gün ışığı koşullarında kullanılamadığından, yeni sistem güneş panellerinin en iyi şekilde çalışmasını sağlamayı çok daha kolay hale getirebilir.
Dünyadaki güneş panellerinin yaklaşık yüzde 90’ını oluşturan silikon güneş panelleri, genellikle üretim, taşıma veya kurulum sırasında ortaya çıkan kusurlara sahiptir. Bu kusurlar, güneş panellerinin verimliliğini büyük ölçüde düşürebilir, bu nedenle hızlı ve kolay bir şekilde tespit edilmeleri önemlidir.
Optica Publishing Group dergisinde Uygulamalı OptikÇin’deki Nanjing Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar, yeni donanım ve yazılımın benzersiz bir kombinasyonunun, güneş panellerindeki kusurların parlak ışıkta bile net bir şekilde görüntülenmesine ve analiz edilmesine nasıl izin verdiğini anlatıyor.
Araştırma ekibini yöneten Yunsheng Qian, “Bugünün kusur tespit sistemleri, yalnızca geceleri veya çıkarılıp içine veya gölgeli bir ortama taşınan güneş paneli modüllerindeki kusurları bulmak için kullanılabilir” dedi. “Bu sistemin, fotovoltaik güç istasyonlarındaki müfettişlerin kusurları bulmasına ve daha hızlı tanımlamasına yardımcı olmak için kullanılabileceğini umuyoruz, böylece bu sistemler maksimum seviyelerde elektrik üretebilir.”
ışıktan görmek
Yeni çalışmada, araştırmacılar, her türlü aydınlatma koşulunda çalışan, tüm hava koşullarına uygun bir görüntüleme sistemi oluşturdular. Kusurları görünür kılmak için, bir güneş paneline modüle edilmiş bir elektrik akımı uygulayan ve bunun çok hızlı bir şekilde kapanıp açılan ışık yaymasına neden olan bir yazılım geliştirdiler. Elektrik akımı uygulandığında güneş panellerinin bir dizi görüntüsünü elde etmek için çok yüksek kare hızına sahip bir InGaAs dedektörü kullanılır. Araştırmacılar ayrıca, görüntülerden başıboş güneş ışığının bir kısmını çıkarmak için algılanan dalga boylarını 1150 nm civarında olanlarla sınırlayan bir filtre eklediler.
Makalenin ilk yazarı Sheng Wu, “Çok hızlı görüntüleme hızı, daha fazla görüntünün toplanmasına izin veriyor, böylece görüntüler arasındaki daha fazla sayıda değişiklik ayırt edilebiliyor” dedi. “Önemli gelişme, görüntü dizisinin modüle edilmiş ve modüle edilmemiş kısımlarını ayırt eden ve ardından bu farkı büyüten yeni bir algoritmaydı. Bu, güneş panelindeki kusurların yüksek ışınım altında net bir şekilde görüntülenmesini sağlar.”
Sistemi test etmek için araştırmacılar bunu hem monokristal silikon hem de polikristal silikon güneş panellerine uyguladılar. Sonuçlar, sistemin, tam karanlıktan tam güneş ışığına kadar değişen ışık koşullarına eşit olan, metre kare başına 0 ila 1300 Watt arası ışınımlara sahip silikon bazlı güneş panellerindeki kusurları tespit edebildiğini gösterdi.
Araştırmacılar, görüntü kalitesini daha da iyileştirmek için dijital gürültüyü azaltmaya yardımcı olacak bir yazılım üzerinde çalışıyorlar, böylece dedektör görüntü değişikliklerini daha doğru bir şekilde toplayabilir. Ayrıca, kusur türlerini otomatik olarak belirlemek ve denetim sürecini daha da kolaylaştırmak için elde edilen görüntülere yapay zekanın uygulanıp uygulanamayacağını görmek istiyorlar.
Referans: Sheng Wu, Yijun Zhang, Yunsheng Qian, Yizheng Lang, Minjie Yang ve Mohan Sun tarafından “Tüm Gün Işınlama Altındaki Silikon Güneş Panelleri için Kusur Tespit Sistemi”, 27 Eylül 2021, Uygulamalı Optik.
DOI: 10.1364/AO.435456
.
Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN