Joonis 1: National Renewable Energy Laboratory (NREL) teadlased Tim Silverman ja Nicole Luna vaatavad andmeid, mis on genereeritud PLatypuse poolt, mis on seotud Flatironsi koolipiirkonna fotogalvaanilise süsteemiga.
Inimkonna ees seisva tohutu kliimamuutuste probleemi lahendamiseks peame ehitama tonni päikeseelektrijaamu. Need jaamad võivad toota odavat ja puhast elektrit, kuid ainult siis, kui nad suudavad pikaajaliselt usaldusväärselt töötada.
Seetõttu avastavad USA energeetikaministeeriumi riikliku taastuvenergia laboratooriumi (NREL) vanemteadur Tim Silverman ja kolleegid Platypuse süsteemiga – kaamerasüsteemiga, mis on loodud kohapeal nähtamatute ja vargsi probleemide tuvastamiseks – probleeme olemasolevates päikesepatareides. fotogalvaanilised moodulid.
Platypuse süsteem kujutab fotoluminestsentsi, mis tekib siis, kui valgus neeldub ja kiirgab uuesti pikema lainepikkusega. Päikesepatareidel on fotoluminestsents ja mida tugevam on uuesti kiiratav valgus, seda parem on päikesepatarei kvaliteet.
"Kui päikesepatarei sisemus karmi rahe tõttu rebeneb, ei näe me silmaga pragusid." Silverman kirjeldab: "Kuid pragu loob kaks uut liidest, kus laengukandjad kipuvad rekombineeruma viisil, mis ei tekita valgust. Selle tulemusena on fotoluminestsentsi fotode tegemisel ala, kus pragu esineb, ümbritsevast tumedam. piirkond."
Fotoluminestsentspiltide loomine
Fotoluminestseeruvate kujutiste loomiseks valgustasid teadlased päikesepaneelidele monokromaatilist valgust ja kasutasid uuesti kiirgava valguse kogumiseks kaamerat. Päikesevalguse vältimiseks on parem seda toimingut teha öösel.
Silverman ütleb: "Fotoluminestsentsi intensiivsus on palju hämaram kui langev valgus, seega pidime välja töötama süsteemi, mis suudaks kiirata palju valgust ja koguda väikese koguse valgust, mis pärast lainepikkuse nihet tagasi tuli."
Selleks on vaja võimsaid LED-e, tundlikke kaameraid ja filtreid, et vältida toorvalguse ilmumist pildile. Silverman ütleb: "Pikka aega oli see väikesemahuline mõõtmine laboris. Kuid õnneks on peamised seadmed muutunud. paremaks ja odavamaks on päikesepatareide fotoluminestsentsi intensiivsus muutunud tugevamaks, mis võimaldab meil seda täna teha suures mahus ja madalate kuludega.
Hoolimata asjaolust, et enamik päikeseelektrijaamu töötab hästi, kavandasid teadlased oma PLatypuse tööriista päikesepaneelide nähtamatute vigade tuvastamiseks.
Silverman ütleb: "Mõtlesin alati fotoluminestsentskujutist kui laboris kasutatavat spetsiaalset tehnikat. Siis tegi mu sõber Will Hobbs seda oma garaažis tootega, mille ta tellis Internetist, ja see oli meeldiv üllatus. Saime aru, et saame taotleda. seade garaažis kasutamiseks päris elektrijaamas."
Foto Joonis 2: riikliku taastuvenergia labori teadlased Tim Silverman, Nicole Luna, Byron McDanold ja Josh Parker katsetavad Platypuse süsteemi prototüüpi Flatironsi ülikoolilinnakus fotogalvaanilises süsteemis.
Teadlaste jaoks oli huvitav väljakutse see, et nende esimese täismahus demonstratsiooni keskel hakkas lund sadama. Silvermanil ja tema kolleegidel ei olnud lihtsat viisi oma demonstratsiooni ajakava muutmiseks, nii et nad pidid demonstreerimise ajal päikesepaneelidelt lume koristama. . Nende prototüüp osutus lumekindlaks.
"Konseptsiooni tõestus näitas prototüüpide loomisega, et meie tehnoloogia oli teostatav ning kulud ja süsteemi keerukus on mõistlikud." Silverman ütles: "Kuid praegu pole see igapäevaseks kasutamiseks mõeldud kasutajasõbralik tööriist. Loodame tulevaste projektide puhul toota uue versiooni. Seejärel saavad inimesed kasutada Platypust enda kontrollimiseks, et nad ei peaks muretsema kas elektrijaamal on nähtamatut ja nähtamatut kahju."
