研究人員已經(jīng)開發(fā)并展示了一個新的系統(tǒng)，它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不能在日光條件下使用，而新系統(tǒng)可以使保持太陽能電池板最佳工作狀態(tài)變得更加容易。

占世界太陽能電池板約90%的硅太陽能電池板，在其制造、處理或安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)缺陷。這些缺陷會大大降低太陽能電池板的效率，因此，迅速和容易地檢測出這些缺陷是很重要的。

研究人員使用了一個幀率非常高的InGaAs檢測器，在施加調(diào)制電流時獲取太陽能電池板的一系列圖像。這種檢測器提供的非�？斓某上袼俣仁沟眯蛄兄械膱D像之間的更多變化得以區(qū)分。

在Optica出版集團的《應(yīng)用光學(xué)》雜志上，來自中國南京科技大學(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)只能用于在夜間或在已被拆除并移入室內(nèi)或陰暗環(huán)境的太陽能電池板模塊上尋找缺陷，"領(lǐng)導(dǎo)該研究小組的錢蕓生說。"我們希望這個系統(tǒng)可以用來幫助光伏發(fā)電站的檢查人員定位缺陷，并更快地識別它們，以便這些系統(tǒng)能夠以最大水平發(fā)電。"

在新的工作中，研究人員創(chuàng)建了一個全天候的成像系統(tǒng)，可以在任何照明條件下工作。為了使缺陷清晰可見，他們開發(fā)了一個軟件，對太陽能電池板施加調(diào)制電流，使其發(fā)出非常快地關(guān)閉和開啟的光。一個具有非常高幀率的InGaAs檢測器被用來在施加電流時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納米左右，以去除圖像中的一些雜散的陽光。

研究人員開發(fā)了一個新系統(tǒng)，可以在完全和部分陽光下檢測硅太陽能電池板的缺陷。顯示的是在低（左）、中（中）和高（右）太陽光照射下獲得的圖像。上排（a、b、c）是使用在陽光下無法工作的傳統(tǒng)系統(tǒng)獲得的，下排（d、e、f）是使用新系統(tǒng)和缺陷顯示算法獲得的。

"非�？斓某上袼俣仍试S收集更多的圖像，這樣就可以區(qū)分圖像之間更多的變化，"論文的第一作者吳晟說。"關(guān)鍵的發(fā)展是一種新的算法，它可以區(qū)分圖像序列中的調(diào)制和未調(diào)制部分，然后放大這種差異。這使得太陽能電池板的缺陷能夠在高輻照度下被清晰地成像。"

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板。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)可以在每平方米0至1300瓦的輻照度下檢測硅基太陽能電池板的缺陷，這相當(dāng)于從完全黑暗到完全陽光的光照條件。

研究人員現(xiàn)在正在研究幫助減少數(shù)字噪音的軟件，以進一步提高圖像質(zhì)量，從而使探測器能夠更準(zhǔn)確地收集圖像變化。他們還想看看是否可以將人工智能應(yīng)用于采集的圖像，以自動識別缺陷類型并進一步簡化檢查過程。