fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'Université technique du Danemark (Technical University of Denmark) ont proposé que les fissures à faible énergie dans le verre avant des modules photovoltaïques puissent être détectées par imagerie par électroluminescence (EL) diurne.
Les fissures à faible énergie désignent des fissures qui, à un stade précoce, ne provoquent que des dommages localisés, sans expansion significative, mais avec un potentiel d'aggravation au fil du temps. En raison de leur finesse, elles sont souvent négligées lors des inspections à grande échelle. L'imagerie EL traditionnelle est utilisée pour identifier les défauts des matériaux des cellules solaires, tandis que la détection des fissures du verre repose sur l'inspection visuelle ou l'imagerie infrarouge. L'auteur correspondant, Rodrigo del Prado Santamaría, a indiqué que cette étude démontre que les fissures à faible énergie dans le verre des modules photovoltaïques peuvent être systématiquement détectées par imagerie EL diurne acquise en mouvement, et qu'un seul examen EL diurne peut fournir simultanément des informations sur les défauts internes des cellules et les fissures du verre.
Del Prado Santamaría a ajouté que cette méthode permet de détecter des fissures invisibles sur les images RVB classiques et la thermographie infrarouge. Lors des inspections EL diurnes par drone, de petits mouvements entre les images entraînent des variations subtiles dans la réflexion de la lumière solaire sur la surface du verre fissuré ; après reconstruction des images, ces variations rendent les fissures plus visibles. La méthode consiste d'abord à polariser directement le module photovoltaïque avec un courant modulé pour émettre un signal EL, puis une caméra InGaAs à ondes courtes infrarouges (SWIR) enregistre plusieurs images diurnes en léger mouvement. Un logiciel détecte et suit les coins du module pour les aligner, applique une transformée de Fourier rapide (FFT) pour extraire le signal EL et réduire le bruit de la lumière diurne. Les images reconstruites montrent à la fois les informations EL classiques et les fissures du verre rendues visibles par les variations de réflexion diurne.
La caméra InGaAs SWIR est un équipement doté d'un capteur en arséniure d'indium et de gallium, capable de capturer des signaux dans la bande SWIR invisibles à l'œil humain, utilisée pour les inspections par électroluminescence des modules solaires. Les chercheurs ont évalué la méthode de deux manières : d'abord, en utilisant un module photovoltaïque verre-verre de 305 watts avec une pré-fissure dans le verre, en introduisant manuellement de légers mouvements de caméra dans des conditions de laboratoire diurnes contrôlées pour simuler le mouvement d'un drone ; ensuite, en effectuant une vérification réelle par drone dans la centrale photovoltaïque de l'université, en utilisant un drone commercial équipé d'une caméra InGaAs pour inspecter des modules photovoltaïques en fonctionnement en conditions diurnes, et en comparant les résultats avec des images RVB classiques et la thermographie infrarouge.
L'équipe de recherche a indiqué que les résultats confirment la faisabilité de la méthode. Avec une caméra InGaAs de 640×512 pixels, la distance optimale de capture d'images est de 8 à 12 mètres, et la fiabilité de la détection diminue au-delà de 15 mètres. Del Prado Santamaría a souligné que l'équipe explore actuellement la possibilité d'obtenir le même mécanisme de détection en utilisant uniquement l'imagerie SWIR sans modulation électrique, et s'intéresse à l'influence de facteurs tels que l'irradiance solaire, l'angle de vue et les caractéristiques de la caméra. L'objectif final est de développer un système d'inspection basé sur drone capable d'identifier simultanément plusieurs types de défauts. Cette étude a été publiée dans la revue « Solar Energy » sous le titre « A novel method for detecting low-energy front glass cracks in photovoltaic modules using daylight electroluminescence imaging ».
