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Resultados no escuro

No documento Luminescência de células solares (páginas 48-53)

4. Discussão e análise de resultados

4.1. Laboratório

4.1.1. Resultados no escuro

4.1.1.1. Sem filtro

As imagens da Figura 4.1 a) e b) e c) correspondem ao módulo com luminescência, sem luminescência, e de subtração, nas condições de laboratório no escuro e sem filtro. De forma a aplicar a técnica de subtração as duas imagens foram obtidas com os mesmos parâmetros de aquisição, apresentados na Tabela 4.1. Para esta condição de teste, no escuro e sem filtro, foi selecionado um tempo de exposição igual a 3 segundos.

Observando a imagem da Figura 4.1 b) verifica-se que esta se encontra completamente escura, ou seja, a intensidade luminosa dos pixels que compõem a imagem apresenta valores próximos ou iguais a zero. Deste modo confirma-se que não existe luz parasita a entrar na sala. Tal resulta numa imagem de subtração com níveis de luminosidade idênticos aos níveis da imagem do módulo com luminescência.

a) b)

c)

Figura 4.1 - Imagem RGB do módulo 1. Condições: Laboratório no escuro sem filtro. Parâmetros de aquisição: NEF 12 bits convertida em TIFF 8 bits, sensibilidade ISO 200, abertura f/4, distância focal 35 mm, compensação de exposição -4 EV e tempo de exposição 3 segundos. a) Com EL, b) Sem EL e

c) Subtração.

As imagens da Figura 4.2 a), b) e d) correspondem aos histogramas do módulo com luminescência, sem luminescência e de subtração, respetivamente, nas condições de laboratório no escuro e sem filtro. A Figura 4.2 c) representa o histograma do módulo sem luminescência com uma escala do eixo dos yy definida de modo a que todo o histograma apareça no gráfico. Observando os três histogramas verifica-se que os canais mais sensíveis à luminescência do silício são o vermelho e o azul, pelo que as imagens dos módulos apresentam uma tonalidade violeta.

Através da análise ao histograma do módulo sem luminescência observa-se que este se encontra todo deslocado para a esquerda do gráfico com níveis de intensidade luminosa iguais ou próximos zero. A percentagem de pixels com intensidade diferente de zero deve-se ao ruído que é sempre detetado pelo sensor da câmara.

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Observando os histogramas do módulo com luminescência e da imagem de subtração verifica-se que a distribuição de pixels pelos diferentes níveis de intensidade é feita de forma idêntica.

Conclui-se que em condições de teste sem luz parasita e sem filtro não é necessário recorrer a técnica de subtração de imagem. Como nenhum canal de cor apresenta saturação também não foi necessário utilizar a separação de imagens por canais RGB.

a) b)

c) d)

Figura 4.2 - Histograma RGB das imagens obtidas em laboratório no escuro sem filtro. a) Com luminescência, b) Sem luminescência, c) Sem luminescência com o eixo dos yy ajustado e

d) Subtração.

De forma a facilitar a análise comparativa das três imagens EL realizou-se uma sobreposição dos histogramas de cada imagem separados por canal de cor. A Figura 4.3 a), b) e c) ilustra, respetivamente, o histograma do canal vermelho, verde e azul, nas condições de laboratório no escuro sem filtro. O histograma do módulo com luminescência é representado pela linha contínua, a linha a tracejado corresponde ao histograma do módulo sem luminescência e a subtração está representada pela linha tracejada com ponto.

Observando a Figura 4.3 verifica-se que os histogramas da imagem do módulo com luminescência e da subtração estão completamente sobrepostos para os três canais de cor. Conclui-se que não há radiação de fontes externas a ser detetada no sensor da câmara.

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Através da análise à Figura 4.3 verifica-se que o canal mais sensível corresponde ao vermelho, com um máximo de ocorrências para uma intensidade de 206. O canal menos sensível é o verde, com um máximo para um nível de intensidade de 108. O canal azul apresenta um máximo quando a intensidade luminosa é igual a 165.

a) b)

c)

Figura 4.3 - Sobreposição dos histogramas de cada imagem separados por canais RGB. Condições: Laboratório no escuro sem filtro. a) Canal vermelho, b) Canal verde e c) Canal azul.

4.1.1.2. Com filtro

As imagens da Figura 4.4 a), b) e c) correspondem, respetivamente, ao módulo com luminescência, sem luminescência e de subtração, nas condições de laboratório no escuro e com filtro. Para que a técnica de subtração seja aplicada os parâmetros de aquisição (Tabela 4.1) escolhidos foram os mesmos para as duas imagens. Em condições de teste no escuro com filtro utilizou-se um tempo de 30 segundos.

Observando a imagem do módulo sem luminescência verifica-se que, tal como nos resultados obtidos sem filtro, esta também se encontra completamente escura, o que resulta numa imagem de subtração, representada pela Figura 4.4, com níveis de intensidade luminosa igual aos do módulo com luminescência.

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a) b)

c)

Figura 4.4 - Imagem RGB do módulo 1. Condições: Laboratório no escuro com filtro. Parâmetros de aquisição: NEF 12 bits convertida em TIFF 8 bits, sensibilidade ISO 200, abertura f/4, distância focal 35 mm, compensação de exposição -4 EV e tempo de exposição 30 segundos. a) Com EL, b) Sem EL

e c) Subtração.

As imagens da Figura 4.5 a), b) e d) representam os histogramas do módulo com luminescência, sem luminescência e de subtração, nas condições de laboratório no escuro e com filtro. A Figura 4.5 c) corresponde ao histograma do módulo sem luminescência com a escala do eixo dos yy definida de modo a que todo o histograma apareça no gráfico.

Analisando o histograma do módulo sem luminescência verifica-se que, tal como nos resultados sem filtro, este também se encontra todo deslocado para a esquerda do gráfico apresentado uma elevada frequência de pixels com níveis de intensidade luminosa igual ou próxima de zero. Isto resulta num histograma da imagem de subtração com uma distribuição de pixels pelos diferentes níveis de intensidade idêntica à distribuição do histograma do módulo com luminescência.

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a) b)

c) d)

Figura 4.5 - Histograma RGB das imagens obtidas em laboratório no escuro com filtro. a) Com luminescência, b) Sem luminescência, c) Sem luminescência com o eixo dos yy ajustado e

d) Subtração.

A Figura 4.6 a), b) e c) ilustra a sobreposição dos histogramas das três imagens separados por canal de cor, vermelho, verde e azul, respetivamente, nas condições de laboratório no escuro com filtro. O histograma do módulo com luminescência está representado pela linha contínua, a linha a tracejado corresponde ao histograma do módulo sem luminescência e a subtração está representada pela linha tracejada com ponto.

Observando a Figura 4.6 verifica-se que os histogramas do módulo com luminescência e sem luminescência se encontram totalmente sobrepostos.

Analisando a Figura 4.6 verifica-se que o canal mais sensível corresponde ao vermelho, com um máximo de ocorrências quando a intensidade é 132. O canal menos sensível é o verde e tem um pico para uma intensidade igual a 62. O canal azul apresenta um máximo para um nível de intensidade igual a 100.

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a) b)

c)

Figura 4.6 - Sobreposição dos histogramas de cada imagem separados por canais RGB. Condições: Laboratório no escuro com filtro. a) Canal vermelho, b) Canal verde e c) Canal azul.

No documento Luminescência de células solares (páginas 48-53)