Сегодня 03 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Немцы научились «по фотографии» измерять характеристики солнечных панелей — экспресс-диагностика выйдет на новый уровень

Немецкие исследователи показали, что недорогую потребительскую цифровую фотокамеру можно превратить в измерительный прибор для количественной диагностики кремниевых солнечных элементов и модулей. В основе метода лежит электролюминесценция — собственное свечение панелей при подключении их к источнику тока. Модифицированная камера Canon EOS 4000D и алгоритм позволили буквально по фотографии оценивать характеристики солнечных панелей.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

При подаче электрического смещения — при подключении панелей к источнику тока — кремниевые фотоэлементы испускают слабое инфракрасное излучение, характеристики которого связаны с качеством материала и напряжением холостого хода. Для получения снимков в этом диапазоне исследователи удалили штатный блокирующий ИК-диапазон фильтр в камере и установили вместо него длинноволновый фильтр Heliopan ES RG850, отсекающий видимый свет. В идеале съёмку нужно вести в темноте, поскольку собственная люминесценция панелей очень слабая, но калибровка также решает эту проблему.

Ключевая задача заключалась не только в регистрации инфракрасного излучения от панелей, но и в преобразовании яркости изображения в количественный физический параметр характеристик элемента. КМОП-матрица камеры на основе кремния способна воспринимать излучение в районе 1120 нм, в который попадает электролюминесценция кремниевых солнечных элементов, а цветные фильтры Bayer оказываются достаточно прозрачными.

Для калибровки исследователи разработали модель, учитывающую как линейный, так и нелинейный режимы работы сенсора. С её помощью интенсивность пикселей преобразовали в абсолютную внешнюю электролюминесцентную квантовую эффективность EQE_LED. Для привязки измерений использовался эталонный элемент или модуль с известными значениями EQE_LED и напряжением холостого хода.

Связь между измеряемыми параметрами оказалась достаточно прямой: при комнатной температуре десятикратное увеличение связанного с люминесценцией сигнала соответствовало примерно 60 мВ увеличения напряжения холостого хода. Метод испытали на новых и старых солнечных панелях. Для новых модулей данные получались очень точными, тогда как для старых расчётные показания отставали от измеренных напрямую, что ещё требует осмысления.

Таким образом, электролюминесцентная фотография может использоваться не просто для визуального поиска дефектов в виде темных и светлых участков на панелях, а для количественной оценки характеристик солнечного элемента по каждому участку изображения. Авторы считают, что откалиброванная камера потенциально позволит определять ключевые характеристики даже ранее не исследованных в лаборатории элементов и модулей, причём разработанная модель применима не только к электролюминесценции, но и к фотолюминесцентным измерениям — на свету.

В дальнейшем исследователи намерены проверить возможность проведения подобных количественных измерений даже при дневном освещении. Сегодня такого рода диагностика проводится с использованием дорогих научных инструментов и создание приборов для недорогой экспресс-диагностики выходит на передний план, поскольку панелей в мире устанавливается всё больше и больше и возникает насущная необходимость постоянно следить за их эффективностью.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Половина всех новых игр в Steam за октябрь была создана с помощью генеративного ИИ 40 мин.
Для поиска внеземной жизни учёные создали цифровую модель безжизненной Земли 4 ч.
Финальное дополнение к Frostpunk 2 отправит подчинять бури и открывать путь в новую эру автоматизации — трейлер и дата релиза The Surge 6 ч.
«Как генная инженерия для нейросетей»: учёные предложили улучшать ИИ-модели без дообучения, редактируя их веса 6 ч.
Apple предупредила пользователей в 99 странах о возможных атаках с использованием шпионского ПО 7 ч.
Инвесторы остудили амбиции Anthropic: перед IPO разработчика Claude оценили всего в $1,5 трлн 8 ч.
Google накрыла ботнет из миллионов ТВ-приставок — заражённые с завода устройства продаются и в России 9 ч.
FromSoftware подтвердила уязвимости в системе безопасности Dark Souls 2 и Dark Souls 3 — серверы отключены на неопределённый срок 9 ч.
«Больше похоже на слоп сердца»: ремастер визуальной новеллы «Смута: Зов сердца» получил дату выхода и ИИ-трейлер 10 ч.
Календарь релизов 2 – 8 ноября: ремейк Zelda: Ocarina of Time, WoW: Forever и Hull Rupture 18 ч.
Умные очки с Linux, сторонним ПО и сменными батареями: Raven представила Prism 1 33 мин.
NVIDIA ограничила сотрудничество облачных провайдеров с Китаем 2 ч.
Asus представила «задушенную» Radeon RX 9060 XT LP в компактной коробочке 2 ч.
Tachyum, разработчик «бумажного» суперпроцессора Prodigy, инициировал банкротство 3 ч.
Портфолио заказаов GE Vernova достигло $197 млрд на фоне роста продаж газовых турбин для ИИ ЦОД 3 ч.
Вышла рекордно мощная «Яндекс Станция Bork» с сенсорным экраном, скретчами и ценой 78 тыс. рублей 3 ч.
Aligned Data Centers представила высокоэффективную систему воздушного охлаждения Delta Cube 3.0 для ИИ ЦОД 4 ч.
TC Austin Acquisitions приобрела 250 га земли в Айове, в тот же день втридорога перепродав её под ЦОД Microsoft 4 ч.
Spam и Gun Range: Colossus 2 от SpaceXAI обзаведётся двумя новыми ЦОД к концу года 5 ч.
NVIDIA скорректировала характеристики GPU Rubin, снизив пропускную способность HBM4 и NVLink 5 ч.