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

Panneaux solaires au silicium, qui représentent environ 90 % des panneaux solaires dans le monde, présentent souvent des défauts qui surviennent lors de leur fabrication, manutention ou installation. Ces défauts peuvent réduire considérablement l'efficacité des panneaux solaires, il est donc important qu'ils soient détectés rapidement et facilement.

Dans la revue Optica Publishing Group 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 d'imager 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 modules de panneaux solaires qui ont été retirés et déplacés à l'intérieur ou dans un environnement ombragé, " dit Yunsheng Qian, qui a dirigé l'équipe de recherche. « Nous espérons que ce système pourra être utilisé pour aider les inspecteurs des centrales photovoltaïques à localiser les défauts et à les identifier plus rapidement, afin que ces systèmes puissent produire de l'électricité à leur niveau maximum."

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, ce qui l'amène à émettre une lumière qui s'éteint et s'allume très rapidement. Un détecteur InGaAs avec une fréquence d'images très élevée est utilisé pour acquérir 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 rapide permet de collecter plus d'images afin qu'un plus grand nombre de changements entre les images puissent être distingués, " dit Sheng Wu, premier auteur de l'article. "Le développement clé était un nouvel algorithme qui distingue les parties modulées et non modulées de la séquence d'images, puis amplifie cette différence. Cela permet d'imager clairement les défauts du panneau solaire sous une irradiance élevée."

Pour tester le système, les chercheurs l'ont appliqué aux panneaux solaires en silicium monocristallin et en silicium polycristallin. Les résultats ont montré que le système peut détecter des défauts sur des panneaux solaires à base de silicium avec des irradiances de 0 à 1300 watts par mètre carré, ce qui équivaut à des conditions d'éclairage allant de l'obscurité totale au plein soleil.

Les chercheurs travaillent maintenant sur un logiciel pour aider à réduire le bruit numérique afin d'améliorer encore la qualité de l'image, afin que le détecteur puisse collecter les changements d'image avec plus de précision. Ils veulent également voir si l'intelligence artificielle pourrait être appliquée aux images acquises pour identifier automatiquement les types de défauts et rationaliser davantage le processus d'inspection.