Сегодня 14 октября 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 🔥
Сердечко, огонь и смех до слёз: названы самые популярные смайлики у россиян 58 мин.
GTA VI стоила меньше $1,5 миллиарда долларов, а следующий проект Rockstar не придётся ждать восемь лет — подробности разработки главной игры 2026 года 2 ч.
В киберпанковый экшен-платформер Replaced сыграли 900 тысяч человек, а игра получила дату релиза на Android 3 ч.
В Рунете снова произошёл массовый сбой — россияне пожаловались на проблемы с Mail.ru, Ozon и другими сервисами 3 ч.
Сооснователь Rockstar объяснил, почему Max Payne 3 стала его личным провалом 6 ч.
Спустя месяц Bethesda починила графику в The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered на Switch 2, которую сама же и испортила 6 ч.
«Прозвище Levelord он получил не просто так»: умер легендарный дизайнер уровней Duke Nukem 3D и Sin Ричард Грей 8 ч.
Microsoft в ответ на всплеск ИИ-модов и портов сформировала команду Xbox Labs для исследования новых технологий создания игр 9 ч.
Anthropic просит апелляционный суд повторно рассмотреть дело о споре с Пентагоном 9 ч.
Разработчик бесплатного клона Photoshop взялся за воссоздание Microsoft Office 10 ч.
Apple и OpenAI дошли до суда в споре о краже коммерческих тайн 8 мин.
Fairphone представила ремонтопригодные наушники-затычки Fairbuds 2 — они компактнее и работают почти вдвое дольше 17 мин.
TCL замахнулась на OLED-мониторы с частотой 700 Гц — но придётся подождать до 2028 года 2 ч.
Память не перестаёт дорожать — комплект DDR5-6000 объёмом 32 Гбайт в США теперь стоит $450 2 ч.
Gigabyte представила в России 16-дюймовый игровой ноутбук Eagle с Ryzen 5 и RTX 4050 2 ч.
Санкции подталкивают CXMT к переходу на память с вертикальными транзисторами — Samsung и SK hynix не торопятся 2 ч.
NVIDIA анонсировала новые инвестиции в стартапы Франции на фоне вложений $10 млрд в технологическую экосистему всей Европы 3 ч.
Чиповый бум набирает обороты: расходы на оборудование для фабрик выросли до $149 млрд и на этом не остановятся 4 ч.
Капитальные затраты гиперскейлеров уже в следующем году превысят $1,5 трлн 4 ч.
БПЛА атаковали ЦОД «Сбербанка» в Балаково — все системы работают в штатном режиме 4 ч.