SWIR 카메라를 활용한 운전 중 태양광 패널 검사
- 고객
- MBJ Solutions GmbH
- 위치
- 독일 아렌스부르크
- 날짜
- 2025
태양광 발전 시스템에서 태양광 패널 내부의 숨겨진 결함은 발전 성능과 패널 수명을 떨어뜨립니다. MBJ 검사 시스템에 적용된 Basler ace 2 X visSWIR 카메라는 단파 적외선(SWIR) 영역의 광 방출을 분석해 이러한 결함을 감지합니다. 이를 위해 태양 전지에 빛을 조사해 광 반응을 유도합니다. 이 방식을 이용하면 설비 운전 중에도 신속한 광학 검사가 가능합니다.
정기적인 태양광 패널 검사로 안정적인 성능 확보
태양광 패널은 장기간 사용되는 동안 다양한 환경 요인으로 인해 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함이 방치되면 발전 성능과 발전량 저하는 물론 운영 안전성에도 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 태양광 패널을 정기적으로 검사하면 결함이 있는 모듈을 조기에 식별하고 교체할 수 있습니다.
SWIR 카메라가 태양광 패널 검사에 적합한 이유는 무엇인가요?
태양광 패널은 일반적으로 실리콘으로 제작되며, 태양광 패널 검사에는 SWIR 영역에서 나타나는 실리콘의 발광 특성이 활용됩니다. 실리콘 태양 전지는 전기적 또는 광학적으로 자극을 받으면 일부 에너지를 최대 약 1,150nm 파장대의 전자기 방사 형태로 다시 방출합니다. SWIR 카메라는 약 900nm에서 1,700nm 범위의 파장에서 작동하기 때문에 이러한 방사 신호를 감지할 수 있습니다. 결함이 있는 영역에서는 발광 특성이 약화되거나 변형되기 때문에 SWIR 카메라는 마이크로 크랙, 박리(층 분리), 핫스폿(국부 과열), 전기적 이상, 재료 차이와 같은 결함을 식별할 수 있습니다.
MBJ Quickcheck가 특별한 이유는 무엇인가요?
태양광 패널 검사에 일반적으로 사용되는 방식은 전기발광(Electroluminescence)을 기반으로 합니다. 이 방법을 적용하려면 설치된 태양광 패널을 분해하거나 전기적으로 분리해야 합니다. 그 다음에는 각 모듈에 전압을 가해 전기발광 이미지를 획득합니다. 많은 경우 전기 발광 기반 검사는 야간이나 조도가 정밀하게 제어된 환경에서만 수행할 수 있어 검사에 시간이 많이 걸리고 발전량 손실을 동반합니다.
MBJ Quickcheck 시스템은 광발광(Photoluminescence)을 기반으로 하는 독립형 이미징 검사 시스템입니다. 하우징 내부에 통합된 LED 조명이 태양 전지에 빛을 조사하면, 태양 전지는 에너지를 흡수한 뒤 일부를 다시 방출합니다. ace 2 X visSWIR 카메라는 이 광발광 이미지를 포착합니다. 그 결과 설비를 중단하지 않고, 낮 시간에도 태양광 패널 검사를 수행할 수 있습니다.
Basler AG와의 오랜 협력 관계를 바탕으로, 개발 과정에서 다양한 SWIR 카메라 모델을 시험할 수 있었습니다. 기술 지원팀의 신뢰할 수 있는 컨설팅과 일관되게 우수한 제품 품질은 Basler SWIR 카메라를 채택하게 된 결정적인 요인이었습니다. 또한 Basler의 소프트웨어 플랫폼은 다양한 이점을 제공해 시스템을 컴팩트하게 설계하고 소프트웨어를 신속하게 개발하는 데 도움이 되었습니다.
발광 신호를 포착하는 ace 2 X visSWIR 카메라
Basler a2A640-240gmSWIR 카메라는 광발광 이미지를 포착하기 위해 LED 조명, 대역 필터, 렌즈와 함께 MBJ Quickcheck에 통합되어 있습니다. 이 컴팩트한 SWIR 카메라는 발광 신호를 정밀하게 포착합니다.
1,150nm 파장에서 이미지 획득. 이 과정에서 카메라는 400nm~1,700nm 사이의 가시광 및 단파 적외선(SWIR) 영역을 처리할 수 있습니다.
해상도: 0.3MP. 태양광 패널의 국소 영역에 대한 이미지를 다수 촬영해 전체 모듈에 대한 높은 해상도와 정밀한 분석이 가능합니다.
프레임 속도: 240fps. 신호를 배경 노이즈로부터 효과적으로 분리할 수 있습니다.
Sony SenSWIR 시리즈의 InGaAs 센서 IMX991 탑재
대역폭 1Gbps의 GigE 인터페이스
뛰어난 이미지 품질을 위한 인카메라 기능(균일한 배경을 위한 라인 노이즈 감소, 동적 디펙트 픽셀 보정을 위한 Pixel Correction Beyond)
Basler의 SWIR 제품 자세히 보기
MBJ Solutions 소개
MBJ Solutions GmbH는 독일 아렌스부르크에 본사를 둔 태양광 산업 분야의 대표적인 시험 및 측정 기술 공급업체입니다. 태양광 시스템의 효율 극대화 및 장기적 안정성 확보를 목표로 16년 이상 태양광 모듈의 품질 보증을 위한 혁신적인 시스템을 개발해 왔으며, 현재까지 전 세계에 650대 이상의 시스템을 판매했습니다.