Rajah 1: Penyelidik Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREL) Tim Silverman dan Nicole Luna melihat data yang dijana oleh PLatypus, yang dikaitkan dengan sistem fotovoltaik di Daerah Sekolah Flatirons.
Untuk membantu menyelesaikan masalah besar perubahan iklim yang dihadapi manusia, kita perlu membina banyak loji tenaga solar. Loji ini boleh menghasilkan elektrik yang murah dan bersih, tetapi hanya jika ia boleh beroperasi dengan pasti dalam jangka masa panjang.
Itulah sebabnya Tim Silverman, seorang saintis kanan di Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREL) Jabatan Tenaga AS, dan rakan sekerja mengesan masalah dalam sel suria sedia ada dengan sistem Platypus, sistem kamera yang direka untuk mengesan masalah yang tidak kelihatan dan tersembunyi di tapak. modul fotovoltaik.
Sistem Platypus imej photoluminescence, yang berlaku apabila cahaya diserap dan dipancarkan semula pada panjang gelombang yang lebih panjang. Sel suria mempamerkan photoluminescence, dan lebih kuat cahaya yang dipancarkan semula, lebih baik kualiti sel suria.
"Apabila bahagian dalam sel solar pecah akibat cuaca hujan batu yang teruk, kita tidak dapat melihat keretakan itu dengan mata kita." Silverman menerangkan, "Tetapi retakan itu mencipta dua antara muka baharu di mana pembawa caj cenderung untuk bergabung semula dengan cara yang tidak menghasilkan cahaya. Akibatnya, apabila kita mengambil gambar photoluminescence, kawasan di mana retakan wujud kelihatan lebih gelap daripada persekitarannya. kawasan."
Mencipta imej photoluminescent
Untuk mencipta imej photoluminescent, para penyelidik memancarkan cahaya monokromatik ke panel solar dan menggunakan kamera untuk mengumpul cahaya yang dipancarkan semula. Sebaik-baiknya lakukan operasi ini pada waktu malam untuk mengelakkan cahaya matahari.
Silverman berkata, "Keamatan Photoluminescence jauh lebih malap daripada cahaya kejadian, jadi kami perlu mereka bentuk sistem yang boleh mengeluarkan banyak cahaya dan mengumpul sejumlah kecil cahaya yang dikembalikan selepas peralihan panjang gelombang."
Ia memerlukan LED berkuasa, kamera sensitif dan penapis untuk menghalang cahaya mentah daripada muncul dalam imej. Silverman berkata, "Untuk masa yang lama, ini adalah pengukuran berskala kecil yang dilakukan di makmal. Tetapi mujurlah, kerana peranti utama telah mendapat lebih baik dan lebih murah, keamatan photoluminescence sel suria telah menjadi lebih kuat, yang membolehkan kami melakukan ini hari ini secara besar-besaran dan pada kos yang rendah."
Walaupun kebanyakan loji tenaga solar berfungsi dengan baik, para penyelidik mereka bentuk alat PLatypus mereka untuk mengesan kerosakan yang tidak kelihatan dalam panel solar.
Silverman berkata, "Saya selalu memikirkan pengimejan photoluminescence sebagai teknik khusus yang digunakan dalam makmal. Kemudian rakan saya Will Hobbs melakukannya di garajnya dengan produk yang dipesannya dari Internet, dan ia adalah satu kejutan yang menyenangkan. Kami menyedari bahawa kami boleh memohon peranti di garaj untuk digunakan dalam loji kuasa sebenar."
Gambar Rajah 2: Penyelidik Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan Tim Silverman, Nicole Luna, Byron McDanold, dan Josh Parker menguji prototaip sistem Platypus dalam sistem fotovoltaik di kampus Flatirons.
Cabaran yang menarik bagi penyelidik ialah pada pertengahan demonstrasi berskala penuh pertama mereka, ia mula turun salji. Silverman dan rakan sekerja tidak mempunyai cara mudah untuk menjadualkan semula demonstrasi mereka, jadi mereka perlu membersihkan salji daripada panel solar semasa mereka menunjukkan . Prototaip bukti konsep mereka terbukti kalis salji.
"Bukti konsep ditunjukkan melalui prototaip bahawa teknologi kami boleh dilaksanakan dan kos dan kerumitan sistem adalah munasabah." Silverman berkata, "Tetapi pada masa ini ia bukan alat yang mesra pengguna untuk kegunaan harian. Dalam projek akan datang, kami berharap dapat menghasilkan versi baharu. Orang ramai kemudian boleh menggunakan Platypus untuk menyemak sendiri supaya mereka tidak perlu risau tentang sama ada terdapat kerosakan yang ghaib dan tidak kelihatan pada loji kuasa."
