فوٹو وولٹک نظاموں میں عمر بڑھنے کی وجہ سے کیا غیر معمولی باتیں ہوسکتی ہیں؟

1 ، ڈایڈڈ عمر بڑھنے کے تکنیکی وجوہات اور جسمانی میکانزم
ڈایڈس کی عمر بڑھنے سے مادی ہراس اور بجلی کے تھرمل تناؤ کی مشترکہ کارروائی کا نتیجہ ہے ، اور اس کے بنیادی وجوہات میں یہ شامل ہیں:

تھرمل تناؤ کا جمع: فوٹو وولٹک ماڈیولز کی آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد عام طور پر -40 ڈگری سے +85 ڈگری ہوتی ہے ، لیکن بائی پاس ڈایڈس کا جنکشن درجہ حرارت 125 ڈگری سے تجاوز کرسکتا ہے جب وہ کسی طرز عمل کی حالت میں ہوتے ہیں (جیسے جب سایہ دار ہوتا ہے)۔ طویل مدتی اعلی درجہ حرارت کا ماحول سلیکن جعلی نقائص کے پھیلاؤ کو تیز کرے گا ، جس کے نتیجے میں سال بہ سال آگے بڑھنے والے وولٹیج ڈراپ (VF) میں اضافہ ہوتا ہے۔ تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 5 سال تک چلنے والے اسکاٹکی ڈایڈس کا VF ابتدائی 0.3V سے 0.5V سے بڑھ سکتا ہے ، جس میں ترسیل کے نقصان میں 67 فیصد اضافہ ہوتا ہے۔
بجلی کے تناؤ کا جھٹکا: بجلی کی ہڑتالوں اور سوئچ آپریشنز (جیسے EL ڈیٹیکٹرز میں 100V سے زیادہ چوٹی وولٹیج) کے ذریعہ پیدا ہونے والا عارضی اوور وولٹیج ڈایڈڈ کے PN ٹرمینل کی خرابی کا سبب بن سکتا ہے ، جس کے نتیجے میں پوشیدہ نقصان ہوتا ہے۔ ایک مخصوص فوٹو وولٹک پاور پلانٹ کے معاملے میں ، 30 فیصد بائی پاس ڈایڈس نے بجلی کی ہڑتالوں کے بعد ریورس رساو کرنٹ (IR) μ A سے MA میں اضافے کا تجربہ کیا ، جس کے نتیجے میں جزو تھرمل بھاگ جانے کے خطرے میں نمایاں اضافہ ہوا۔
مادی آکسیکرن اور آلودگی: جب جنکشن باکس کو ناقص مہر بند کیا جاتا ہے تو ، پانی کے بخارات میں دخل اندازی ڈایڈڈ پنوں کے آکسیکرن کو تیز کرسکتا ہے ، جس کی وجہ سے رابطے کی مزاحمت (آر سی) ملیہم سے اوہم تک بڑھ جاتی ہے۔ ایک لیبارٹری ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ آکسائڈائزڈ ڈایڈس کی رابطے کی مزاحمت اجزاء کی سیریز کے خلاف مزاحمت (RSS) میں 15 ٪ اضافہ کر سکتی ہے اور فل فیکٹر (FF) کو 8 ٪ تک کم کرسکتی ہے۔
2 ، جزو کی سطح کی بے ضابطگی: کارکردگی کا خاتمہ سے تھرمل بھاگنے تک
فوٹو وولٹک ماڈیولز پر ڈایڈڈ عمر بڑھنے کے اثرات براہ راست بجلی کی کارکردگی کے پیرامیٹرز اور تھرمل مینجمنٹ کی ناکامی کے بگاڑ میں ظاہر ہوتے ہیں:

بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی میں کمی: فارورڈ وولٹیج ڈراپ میں اضافے سے براہ راست ترسیل کے نقصان میں اضافہ ہوگا۔ مثال کے طور پر 20A کا موجودہ حص taking ہ لینے کے بعد ، جب VF 0.3V سے 0.5V تک بڑھ جاتا ہے تو ، ایک ہی ٹیوب کی بجلی کی کھپت 6W سے 10W تک بڑھ جاتی ہے ، جس کے نتیجے میں جزو کی آؤٹ پٹ پاور میں 4 ٪ نقصان ہوتا ہے۔ اگر تار کی عمر میں متعدد ڈایڈس ، مجموعی نقصان 10 ٪ سے تجاوز کرسکتا ہے۔
The hot spot effect intensifies: an increase in reverse leakage current (Ir>10 μ a) رکاوٹوں والی بیٹری خلیوں کو بجلی کی توانائی کا استعمال جاری رکھنے کا سبب بنے گی ، جس کے نتیجے میں مقامی درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک فیلڈ ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ IR =50 μ A کے ساتھ ایک ڈایڈڈ کی وجہ سے بلاک شدہ بیٹری سیل کا درجہ حرارت معمول سے 25 ڈگری زیادہ ہوتا ہے ، جس سے بیٹری سیل کی کریکنگ اور پیکیجنگ میٹریل کی عمر بڑھنے میں تیزی آتی ہے۔
جنکشن باکس برن آؤٹ کا خطرہ: رابطے کے خلاف مزاحمت (آر سی) اور ترسیل وولٹیج ڈراپ (VF) میں دوہری اضافہ ایک شیطانی چکر کا باعث بن سکتا ہے: آر سی میں اضافہ ہوتا ہے جس کی وجہ سے مقامی حرارتی نظام → ڈایڈڈ جنکشن کا درجہ حرارت بڑھتا ہے → VF مزید بڑھتا ہے → حرارتی نظام زیادہ شدید ہوجاتا ہے۔ پاور اسٹیشن کے معاملے میں ، آر سی کے ساتھ ایک ڈایڈڈ جس نے 20A موجودہ میں 20 واں گرمی کا نقصان پیدا کیا ، بالآخر جنکشن باکس کے موصلیت کے مواد کو بھڑکایا۔
3 ، سسٹم کی سطح کی بے ضابطگی: سٹرنگ مماثل سے لے کر بجلی پیدا کرنے والے نقصان تک
فوٹو وولٹک نظاموں پر ڈایڈڈ عمر بڑھنے کے اثرات کو کاسکیڈنگ اثرات کے ذریعے بڑھایا جائے گا۔

سٹرنگ مماثلت کا نقصان: عمر رسیدہ ڈایڈس کے نتیجے میں اجزاء کے ذیلی مقامات کی اوپن سرکٹ وولٹیج (VOC) کی کمی ہوتی ہے ، جس کی وجہ سے تار کے I - v وکر میں "قدم" مسخ ہوتا ہے۔ 1MW فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کا تخروپن ظاہر کرتا ہے کہ جب بائی پاس ڈایڈس عمر کا 5 ٪ ، تار کا زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ (ایم پی پی) بجلی کا نقصان 3.2 ٪ تک پہنچ جاتا ہے ، اور سالانہ بجلی کی پیداوار میں تقریبا 28 28000 کلو واٹ فی گھنٹہ کی کمی واقع ہوتی ہے۔
انورٹر کی کارکردگی میں کمی: سیریز کے آؤٹ پٹ وولٹیج میں اتار چڑھاو انورٹر کو اپنے آپریٹنگ پوائنٹ کو کثرت سے ایڈجسٹ کرنے پر مجبور کرے گا ، جس سے تبادلوں کی کارکردگی کو کم کیا جاسکے۔ تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ جب وولٹیج میں اتار چڑھاو کی حد ± 2 ٪ سے ± 5 ٪ تک پھیل جاتی ہے تو ، انورٹر کی کارکردگی 98.5 ٪ سے کم ہوجاتی ہے۔
ڈی سی سائیڈ سیفٹی کا خطرہ: عمر رسیدہ ڈایڈس ڈی سی آرکنگ کا خطرہ لاحق ہوسکتا ہے۔ جب ڈایڈڈ کھلی سرکٹ میں بند ہوجاتا ہے تو ، تار کا کرنٹ دوسرے راستوں (جیسے دھات کی بریکٹ) سے گزرنے پر مجبور ہوتا ہے ، جس سے آرک ڈسچارج تشکیل ہوتا ہے۔ آگ لگنے والے حادثے کی تحقیقات سے معلوم ہوا ہے کہ جنکشن باکس میں ڈایڈڈ کا کھلا سرکٹ ڈی سی سائیڈ آرک کی براہ راست وجہ ہے۔
4 ، پتہ لگانے اور تشخیص: دستی معائنہ سے لے کر ذہین نگرانی تک
ڈایڈڈ ایجنگ کے مسئلے کو حل کرنے کے لئے ، ایک ملٹی - سطح کا پتہ لگانے کے نظام کو تعمیر کرنے کی ضرورت ہے:

اورکت تھرمل امیجنگ کا پتہ لگانے: ایک ڈرون پر سوار اعلی - صحت سے متعلق تھرمل امیجنگ ڈیوائس کا استعمال کرکے (جیسے زینتھ H30T ، 1280 × 1024 کی قرارداد کے ساتھ) ، جنکشن باکس میں غیر معمولی درجہ حرارت کی نشاندہی کی جاسکتی ہے۔ کسی خاص پاور اسٹیشن کی اصل پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ عام ڈایڈڈ درجہ حرارت ماحول سے 10-15 ڈگری زیادہ ہے ، جبکہ عمر رسیدہ ڈایڈڈ درجہ حرارت 30 ڈگری سے زیادہ ہوسکتا ہے۔
الیکٹریکل پرفارمنس پیرامیٹر ٹیسٹنگ: جزو I - v ڈیٹا اکٹھا کرنے کے لئے IV وکر ٹیسٹر کا استعمال کریں اور "مرحلہ" کی خصوصیت کا تجزیہ کرکے ناقص ڈایڈس کو تلاش کریں۔ مثال کے طور پر ، ڈایڈڈ شارٹ سرکٹ سب اسٹرنگ وی او سی کے نقصان کا سبب بن سکتا ہے ، جبکہ عمر رسیدہ ڈایڈس غیر معمولی قدم کی ڈھلوان کا سبب بن سکتا ہے۔
Online monitoring system: Deploy intelligent junction boxes (such as integrated MSOP8 controller type ideal diodes) to monitor parameters such as Vf, Ir, Tc (junction temperature) in real-time. A demonstration project has reduced the detection time of diode faults from a monthly level to an hourly level by using threshold alarms (such as Vf>0.45V or Ir>5 μ A).
5 ، ردعمل کی حکمت عملی: غیر فعال متبادل سے لے کر فعال روک تھام تک
مواد اور عمل کی اصلاح: وسیع بینڈ گیپ میٹریل (جیسے SIC اسکاٹکی ڈایڈس) کا انتخاب کیا گیا ہے ، جس میں VF کم سے کم 0.2V اور درجہ حرارت کی مزاحمت 175 ڈگری تک ہے۔ رابطے کی مزاحمت کو کم کرنے کے ل Las لیزر ویلڈنگ ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ، تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ لیزر ویلڈنگ آر سی کو 80 ٪ تک کم کرسکتی ہے۔
بے کار ڈیزائن: متوازی بیک اپ ڈایڈس جنکشن باکس میں جڑے ہوئے ہیں ، جو مرکزی ڈایڈڈ میں ناکام ہونے پر خود بخود سوئچ کرتے ہیں۔ ایک خاص کارخانہ دار کی مصنوعات دوہری ڈایڈڈ ڈیزائن کے ذریعہ ناکامی کی شرح کو 0.5 ٪/سال سے کم کرکے 0.1 ٪/سال سے کم کردیتی ہے۔
ذہین آپریشن اور بحالی کا نظام: ایک ڈایڈڈ لائف پیشن گوئی کا ماڈل قائم کریں ، اور آپریشنل ڈیٹا جیسے موجودہ بہاؤ کے وقت اور جنکشن درجہ حرارت کی تاریخ پر مبنی باقی زندگی کا حساب لگائیں۔ ایک مخصوص پاور اسٹیشن نے بڑے اعداد و شمار کے تجزیے کے ذریعہ ڈایڈڈ ریپلیسمنٹ سائیکل کو 5 سال سے 7 سال تک بڑھا دیا ہے ، جس سے آپریشن اور بحالی کے اخراجات میں 30 فیصد کمی واقع ہوئی ہے۔