在運轉期間使用 SWIR 相機檢驗太陽能電池板
- 客戶
- MBJ Solutions GmbH
- 地點
- Ahrensburg, Germany
- 日期
- 2025
太陽能發電系統中的太陽能板，隱藏在其間的缺陷，會降低其性能和使用壽命。MBJ 的檢測系統採用我們生產的 ace 2 X visSWIR 相機，可分析短波紅外線 (SWIR) 範圍內的發光來偵測這類缺陷。太陽能電池會先被光激發。此法可在運轉期間進行快速光學檢測。
定期檢驗太陽能電池板，以確保性能可靠
多種環境影響會造成太陽能電池板的長期缺陷。如果未能發現這類缺陷，可能會導致性能受影響，造成產能降低，並影響運轉安全。定期檢驗太陽能電池板，就能及早發現問題，並更換故障模組。
為何 SWIR 相機適用於太陽能電池板檢測？
太陽能電池板通常由矽所製成。為進行檢測，會使用矽在 SWIR 波長範圍內的發光特性：在電或光激發之後，矽太陽能電池會以電磁輻射的形式重新釋放部分能量，最大波長約為 1,150 nm。由於 SWIR 相機的工作波長範圍約為 900 nm 到 1,700 nm，因此可以偵測到這些輻射。由於缺陷會減弱或改變發光情形，因此相機即可偵測到細微裂縫、分層（層間分離）以及熱點（局部過熱）、電氣故障和材料差異。
MBJ Quickcheck 為何與眾不同？
檢驗太陽能電池板的常見方法，是以電致發光為基礎。要做到這一點，必須拆卸已安裝的太陽能板，或是將之斷電，然後對各模組施加電壓，以記錄電致發光影像。許多檢測必須在夜間或精心控制的照明條件下才能進行。因此檢測作業非常耗時，並會造成產能的損失。
MBJ Quickcheck 是基於光致發光的獨立成像系統。其外殼內建的 LED 照明可讓太陽能電池接觸到光線。太陽能電池吸收能量並發射部分能量，而 ace 2 X visSWIR 相機可拍下光致發光的影像。此方法可在運轉期間和日光下檢驗已安裝的太陽能電池板。
由於我們與 Basler AG 長久以來的業務合作關係，得以在開發過程中測試各種 SWIR 相機機型。來自技術支援團隊的良好建議，加上一貫的高品質，讓我們選擇使用 Basler SWIR 相機進行整合。此外，Basler 的軟體平台也具備多種優勢，讓我們能夠設計出精巧的系統，並快速開發軟體。
ace 2 X visSWIR 相機拍攝發光訊號
為了取得光致發光影像，Basler a2A640-240gmSWIR 與 LED 光源、頻通濾鏡和鏡頭一起整合到 MBJ Quickcheck 系統中。精巧的 SWIR 相機可拍下發光訊號。
1,150 奈米的影像擷取，相機可涵蓋 400 奈米至 1,700 奈米的可見光與短波紅外線範圍
解析度為 0.3 MP。由許多較小的太陽能板區域影像，結合產生高解析度影像，因此可以針對整個模組進行精確分析。
取像速度為 240 fps，因此可將訊號從背景雜訊中精確分離。
Sony SenSWIR 系列 InGaAs 感光元件 IMX991
頻寬為 1 Gbps 的 GigE 介面
可帶來高影像品質的相機內建功能（線性雜訊抑制可帶來均勻的背景，Pixel Correction Beyond 可進行動態瑕疵畫素校正）。
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MBJ Solutions 相關資訊
MBJ Solutions GmbH 位於阿倫斯堡，是太陽能光電產業測試與測量技術的領導供應商。16 年來，該公司一直致力於開發創新的太陽能模組品質保證系統，以實現光電系統的最高效率和長期可靠性。目前該公司已在全球售出超過 650 套系統。