बाईपास डायोड पीवी मॉड्यूल में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं

पीवी मॉड्यूल बाईपास डायोड सेमीकंडक्टर पावर डिवाइस हैं जिनका उपयोग फोटोवोल्टिक सौर पैनलों के जंक्शन बॉक्स में उपयोग किया जाता है ताकि फोटोवोल्टिक कोशिकाओं और मॉड्यूल को गर्म स्थान प्रभाव से बचाया जा सके।

बाईपास डायोड सौर पैनल के साथ समानांतर में जुड़े हुए हैं। जब सौर पैनल सामान्य रूप से काम कर रहा है, तो कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न वर्तमान का संचालन और सामान्य रूप से स्थानांतरित किया जाता है। हालांकि, यदि सोलर पैनल पर हॉट स्पॉट इफेक्ट होता है (उदाहरण के लिए, धूल, छाया आदि के कारण, पैनल को आंशिक रूप से बाधित करता है), बाईपास डायोड स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाते हैं, प्रभावित कोशिकाओं को दरकिनार करते हैं और वर्तमान को बाईपास सर्किट के माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति देते हैं। यह रणनीति सौर पैनल को गर्म स्थान प्रभाव के कारण बड़े करंट के कारण जलने से रोकती है, जिससे सौर ऊर्जा प्रणाली बिजली पैदा करने की अनुमति देती है। यह ओवरहीटिंग के कारण सेल क्षति या यहां तक ​​कि आग के जोखिम को काफी कम करता है, जिससे सौर खेत के स्थिर और सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित किया जाता है।

बाईपास डायोड की मुख्य विशेषताएं:

डायोड का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज समानांतर में जुड़े सौर कोशिकाओं के खुले - सर्किट वोल्टेज के योग से अधिक होना चाहिए;
डायोड का ऑपरेटिंग करंट व्यक्तिगत सौर सेल के शॉर्ट - सर्किट करंट से अधिक होना चाहिए;
डायोड का वोल्टेज ड्रॉप जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। जब वर्तमान स्थिर होता है, तो एक बड़ा वोल्टेज ड्रॉप गर्मी उत्पादन की संभावना को बढ़ाता है, संभवतः डायोड विफलता का कारण बनता है;
डायोड का थर्मल प्रतिरोध इसकी गर्मी अपव्यय क्षमता को दर्शाता है; थर्मल प्रतिरोध जितना कम होगा, बेहतर गर्मी अपव्यय;
अधिकतम जंक्शन तापमान डायोड की गर्मी सहिष्णुता को दर्शाता है। यदि डायोड का ऑपरेटिंग तापमान लंबे समय तक इस सीमा से अधिक है, तो यह ओवरहीट और विफल हो सकता है। जंक्शन तापमान आमतौर पर 200 डिग्री से ऊपर होना आवश्यक है।

बाईपास डायोड के बिना, छायांकित होने पर क्या होगा

अब मान लें कि स्ट्रिंग में सौर सेल NO2 या तो आंशिक रूप से या पूरी तरह से छायांकित हो गया है, जबकि श्रृंखला से जुड़े स्ट्रिंग में शेष दो कोशिकाएं नहीं हैं, यह है कि वे पूर्ण सूर्य में बने हुए हैं। जब ऐसा होता है, तो श्रृंखला से जुड़े स्ट्रिंग का आउटपुट नाटकीय रूप से कम हो जाएगा जैसा कि दिखाया गया है।

अब मान लीजिए कि सोलर सेल स्ट्रिंग में 2nd सेल आंशिक रूप से या पूरी तरह से गर्म स्थान लाने के लिए छायांकित है, जबकि अन्य दो सौर कोशिकाओं को छायांकित नहीं किया गया है, अर्थात्, वे अभी भी पूर्ण सूर्य के प्रकाश में हैं। जब ऐसा होता है, तो सौर सेल स्ट्रिंग की आउटपुट पावर तेजी से गिर जाएगी, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

क्योंकि छायांकित सेल अपने करंट को छोड़ने का कारण बनता है, स्वस्थ, बिना सोचे -समझे सेल इस वर्तमान ड्रॉप को अपने खुले - सर्किट वोल्टेज को I - v विशेषता वक्र पर बढ़ाकर बढ़ाता है। यह छायांकित सेल रिवर्स पक्षपाती हो जाता है, जिससे उसके टर्मिनलों में एक नकारात्मक वोल्टेज उत्पन्न होता है।

यह रिवर्स वोल्टेज छायांकित सेल के माध्यम से विपरीत दिशा में प्रवाह का कारण बनता है, जिससे यह एक दर पर बिजली का उपभोग करता है जो आईएससी और आईएमपीपी पर निर्भर करता है। इसलिए, एक पूरी तरह से छायांकित सेल सभी वर्तमान परिस्थितियों में एक रिवर्स वोल्टेज ड्रॉप का अनुभव करता है और इसलिए इसे उत्पन्न करने के बजाय शक्ति को भंग या उपभोग करता है।

सौर सेल की विफलता को गर्म स्थान से बचाने के लिए बाईपास डायोड के साथ

छाया की स्थिति के तहत, दूसरा सौर सेल बिजली उत्पन्न करने के लिए रुक जाता है, जो हम ऊपर दिए गए अर्धचालक प्रतिरोध के समान व्यवहार करते हैं। क्योंकि छायांकित सेल रिवर्स पावर उत्पन्न करता है, यह आगे समानांतर बाईपास डायोड को पूर्वाग्रह करता है, दो स्वस्थ कोशिकाओं से बाईपास डायोड तक वर्तमान को डायवर्ट करता है, जैसा कि ऊपर के आरेख में हरे तीर द्वारा दिखाया गया है। इस प्रकार, छायांकित सेल में जुड़ा बाईपास डायोड एक वर्तमान पथ बनाता है जो अन्य दो फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के संचालन को बनाए रखता है।

समानांतर बाईपास डायोड का एक और लाभ यह है कि जब आगे के पक्षपाती, यानी जब वे आचरण करते हैं, तो आगे वोल्टेज ड्रॉप लगभग 0.6 वोल्ट होता है, इस प्रकार छायांकित सेल द्वारा लाए गए किसी भी उच्च रिवर्स नकारात्मक वोल्टेज को सीमित करता है, इसलिए गर्म स्पॉट तापमान की स्थिति को कम करता है और इस प्रकार सेल विफलता को हटाने के लिए कोशिका को ठीक होने पर उबरने की अनुमति देता है।