es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (Technical University of Denmark) han propuesto la detección de grietas de baja energía en el vidrio frontal de módulos fotovoltaicos mediante imágenes de electroluminiscencia (EL) diurna.
Las grietas de baja energía se refieren a aquellas que inicialmente solo causan daños localizados, sin una propagación evidente, pero con potencial de expandirse con el tiempo. Debido a su extrema sutileza, a menudo pasan desapercibidas en inspecciones a gran escala. La imagenología EL tradicional se utiliza para identificar defectos en materiales de células solares, mientras que la detección de grietas en el vidrio depende de la inspección visual o la imagenología infrarroja. El autor de correspondencia, Rodrigo del Prado Santamaría, indicó que este estudio demuestra que las grietas de baja energía en el vidrio de módulos fotovoltaicos pueden detectarse de manera consistente mediante imágenes EL diurnas obtenidas en estado de movimiento, y que una sola inspección EL diurna puede proporcionar simultáneamente información sobre defectos internos de las células y grietas en el vidrio.
Del Prado Santamaría añadió que este método puede detectar grietas invisibles en imágenes RGB convencionales y termografías infrarrojas. Durante las inspecciones EL diurnas con drones, los pequeños movimientos entre fotogramas provocan cambios sutiles en la forma en que la luz solar se refleja en la superficie del vidrio agrietado, y tras la reconstrucción de la imagen, estos cambios hacen que las grietas sean más prominentes. El método primero polariza directamente el módulo fotovoltaico con una corriente modulada para que emita una señal EL, y luego una cámara InGaAs de infrarrojo cercano de onda corta (SWIR) registra múltiples imágenes diurnas en un estado de ligero movimiento. El software detecta las esquinas del módulo y realiza un seguimiento y alineación, aplicando un procesamiento de transformada rápida de Fourier (FFT) para extraer la señal EL y reducir el ruido de la luz solar. La imagen reconstruida muestra tanto la información EL convencional como las grietas en el vidrio que se vuelven visibles debido a los cambios en la reflexión diurna.
La cámara InGaAs SWIR es un dispositivo equipado con un sensor de arseniuro de indio y galio, capaz de capturar señales en la banda SWIR invisibles al ojo humano, y se utiliza para la inspección por electroluminiscencia de módulos solares. Los investigadores evaluaron el método de dos maneras: primero, utilizando un módulo fotovoltaico vidrio-vidrio de 305 vatios con una grieta previa en el vidrio, introduciendo manualmente ligeros movimientos de la cámara en condiciones diurnas controladas de laboratorio para simular el movimiento de un dron; en segundo lugar, realizaron una verificación con un dron real en la planta fotovoltaica de la universidad, utilizando un dron comercial equipado con una cámara InGaAs para inspeccionar módulos fotovoltaicos en funcionamiento en condiciones diurnas, y los resultados se compararon con imágenes RGB convencionales y termografías infrarrojas.
El equipo de investigación indicó que los resultados confirman la viabilidad del método. Al utilizar una cámara InGaAs de 640×512 píxeles, la distancia óptima de captura de imágenes es de 8 a 12 metros, y la fiabilidad de la detección disminuye cuando la distancia supera los 15 metros. Del Prado Santamaría señaló que el equipo de investigación está explorando si es posible lograr el mismo mecanismo de detección utilizando solo imágenes SWIR sin necesidad de modulación eléctrica, y está interesado en la influencia de factores como la irradiancia solar, el ángulo de visión y las características de la cámara. El objetivo final es desarrollar un sistema de inspección basado en drones que pueda identificar simultáneamente múltiples tipos de defectos. El estudio, titulado "A novel method for detecting low-energy front glass cracks in photovoltaic modules using daylight electroluminescence imaging", se publicó en la revista Solar Energy.
