Отримання таких детальних даних про продуктивність сонячних елементів зазвичай вимагає ретельно відкаліброваного обладнання для обробки зображень, яке набагато дорожче, ніж звичайна цифрова камера. Зараз дослідники показали, що відносно недороге споживче обладнання може виконати частину роботи, якщо його спочатку модифікувати та відкалібрувати.
Їх установка вловлює крихітне інфрачервоне світіння, яке виробляється, коли електроенергія передається від сонячних елементів. Коли відповідь камери правильно зіставлено, ці зображення можуть показати корисну інформацію про продуктивність, зокрема напругу мікросхеми з відкритими осередками.
Як працює метод дешевої камери
Сонячні батареї випромінюють слабкий інфрачервоний сигнал, коли вони ввімкнені. Відмінності в цьому сигналі можуть вказувати на те, наскільки добре працюють окремі частини клітини.
Замість того щоб покладатися на спеціальну наукову камеру, дослідники побудували модель калібрування на основі недорогої цифрової камери. Це дозволяє системі перетворювати яскравість зображення в вимірювання, а не просто показувати, які області яскравіші чи темніші.
Вони випробували цей метод на більш ніж 45-річних сонячних модулях, від обладнання 1978 року до сучасних промислових модулів. Це дало дослідникам широкий спектр сонячних технологій для перевірки підходу.
Який сенс називати це звичайною камерою
Пристрій був призначений для споживача, але це не була камера, яку відразу зняли з полиці магазину та направили на панель на даху.
Модель, використана в експерименті, не мала інфрачервоного блокуючого фільтра, який є у більшості споживчих камер. Дослідники також додали довгопрохідний фільтр, щоб датчик міг ізолювати потрібне йому світло.
Калібрування виконує більшу частину важкої роботи. Система повинна точно знати, як камера реагує на вхідний сигнал, перш ніж яскравість зображення можна буде перевести в корисні дані продуктивності.
Тож нарікання не в тому, що проста камера раптом замінює лабораторне обладнання. Саме тут доступне обладнання для обробки зображень стає ефективнішим, якщо фільтрація та калібрування навколо нього є достатньо точними.
Куди це може піти далі?
Згодом цей підхід може бути адаптований для інших типів зображень сонячних елементів, включаючи вимірювання фотолюмінесценції. Іншим можливим кроком є вимірювання денного світла.
Якщо денні вимірювання будуть працювати, як сподіваються, ця техніка може бути корисною в більш широкому діапазоні умов. Тим часом дослідження показують, що для корисних вимірювань сонячних батарей не завжди потрібна найдорожча камера в кімнаті.
