સોલર સેલ એરે: એન્ટિ-રિવર્સ ડાયોડ અને બાયપાસ ડાયોડ

સોલર સેલ સ્ક્વેર એરેમાં, ડાયોડ એ ખૂબ જ સામાન્ય ઉપકરણ છે.સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ડાયોડ્સ મૂળભૂત રીતે સિલિકોન રેક્ટિફાયર ડાયોડ્સ છે.પસંદ કરતી વખતે, ભંગાણના નુકસાનને રોકવા માટે વિશિષ્ટતાઓમાં માર્જિન છોડો.સામાન્ય રીતે, રિવર્સ પીક બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ અને મહત્તમ ઓપરેટિંગ વર્તમાન મહત્તમ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ અને ઓપરેટિંગ વર્તમાન કરતાં બમણા કરતાં વધુ હોવા જોઈએ.સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમ્સમાં ડાયોડ્સને મુખ્યત્વે બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

1. વિરોધી વિપરીત (એન્ટી-બેકફ્લો) ડાયોડ

ના કાર્યોમાંનું એકવિરોધી રિવર્સ ડાયોડસોલાર સેલ મોડ્યુલ અથવા સ્ક્વેર એરેમાંથી બેટરીના વર્તમાનને મોડ્યુલ અથવા સ્ક્વેર એરેમાં ઉલટાવતા અટકાવવા માટે છે જ્યારે તે વીજળી ઉત્પન્ન કરતી નથી, જે માત્ર ઉર્જા વાપરે છે, પરંતુ મોડ્યુલ અથવા ચોરસ એરેને પણ કારણભૂત બનાવે છે. ગરમ કરો અથવા તો નુકસાન થાઓ;બીજું કાર્ય બેટરી એરેમાં ચોરસ એરેની શાખાઓ વચ્ચેના વર્તમાન પ્રવાહને અટકાવવાનું છે. આ કારણ છે કે શ્રેણીમાં દરેક શાખાનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ એકદમ સમાન હોઈ શકતું નથી, ઉચ્ચ અને નીચા વોલ્ટેજ વચ્ચે હંમેશા તફાવત હોય છે. ફોલ્ટ અથવા શેડો શેડિંગને કારણે દરેક શાખા અથવા શાખાનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઘટે છે, અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ શાખાનો પ્રવાહ નીચા વોલ્ટેજ શાખામાં વહેશે, અથવા કુલ ચોરસ એરેનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ પણ ઘટશે.દરેક શાખામાં શ્રેણીમાં વિરોધી રિવર્સ ચાર્જિંગ ડાયોડને જોડીને આ ઘટનાને ટાળી શકાય છે.
સ્વતંત્ર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમમાં, કેટલાક ફોટોવોલ્ટેઇક કંટ્રોલર સર્કિટ એન્ટી-રિવર્સ ચાર્જિંગ ડાયોડ્સ સાથે જોડાયેલા છે, એટલે કે, જ્યારે નિયંત્રકમાં એન્ટિ-રિવર્સ ચાર્જિંગ કાર્ય હોય છે, ત્યારે ઘટક આઉટપુટને ડાયોડ સાથે કનેક્ટ કરવાની જરૂર નથી.
વિરોધી રિવર્સ ડાયોડમાં ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ હોય છે, અને જ્યારે સર્કિટમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલ હોય ત્યારે ચોક્કસ પાવર વપરાશ હશે.સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા સિલિકોન રેક્ટિફાયર ડાયોડનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ લગભગ 0.7V છે, અને ઉચ્ચ-પાવર ટ્યુબ 1~20.3V સુધી પહોંચી શકે છે, પરંતુ તે વોલ્ટેજનો સામનો કરી શકે છે અને પાવર નાની છે, ઓછી-પાવર એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય છે.

પીવી એન્ટી-રિવર્સ ડાયોડમાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ હોવી જરૂરી છે:

1. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ: સામાન્ય રીતે 1500V કરતાં વધી જવાની જરૂર છે, કારણ કે મહત્તમ ફોટોવોલ્ટેઇક એરે 1000V સુધી પહોંચશે અથવા તેનાથી વધી જશે.

2. ઓછો પાવર વપરાશ, એટલે કે, ઓન-રેઝિસ્ટન્સ (ઓન-સ્ટેટ અવબાધ શક્ય તેટલો નાનો હોય છે, સામાન્ય રીતે 0.8~0.9V કરતાં ઓછો હોય છે): ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમને સમગ્ર સિસ્ટમની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા જાળવવાની જરૂર હોવાથી, પાવર કમ્બાઈનર બોક્સમાં એન્ટી-રિવર્સ ડાયોડનો વપરાશ શક્ય તેટલો ઓછો હોવો જોઈએ.

3. સારી હીટ ડિસીપેશન ક્ષમતા (ઓછી થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ અને સારી હીટ ડિસીપેશન જરૂરી છે): કારણ કે ફોટોવોલ્ટેઈક કમ્બાઈનર બોક્સનું કામકાજનું વાતાવરણ સામાન્ય રીતે નબળું હોય છે, એન્ટી-રિવર્સ ડાયોડને સારી હીટ ડિસીપેશન ક્ષમતા હોવી જરૂરી છે, અને સામાન્ય રીતે તે પણ જરૂરી છે. ગોબી અને ઉચ્ચપ્રદેશ જેવી આબોહવાની પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લો.

2. બાયપાસ ડાયોડ

જ્યારે સ્ક્વેર સેલ એરે અથવા સ્ક્વેર સેલ એરેની શાખા બનાવવા માટે શ્રેણીમાં વધુ સોલર સેલ મોડ્યુલો જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે દરેક બેટરીના પોઝિટિવ અને નેગેટિવ આઉટપુટ ટર્મિનલ પર એક (અથવા 2~3) ડાયોડને રિવર્સ સમાંતરમાં જોડવાની જરૂર છે. પેનલઘટકના બંને છેડે સમાંતર રીતે જોડાયેલા ડાયોડને બાયપાસ ડાયોડ કહેવામાં આવે છે.
બાયપાસ ડાયોડનું કાર્ય સ્ક્વેર એરેમાં અમુક ચોક્કસ ઘટક અથવા ઘટકના ચોક્કસ ભાગને શેડ થવાથી અથવા વીજ ઉત્પાદનને રોકવા માટે ખામીયુક્ત થવાથી અટકાવવાનું છે.ડાયોડ કન્ડક્ટ બનાવવા માટે ઘટક બાયપાસ ડાયોડના બંને છેડે ફોરવર્ડ બાયસ બનાવવામાં આવશે.સ્ટ્રિંગ વર્કિંગ કરંટ ખામીયુક્ત ઘટકને બાયપાસ કરે છે અને ડાયોડમાંથી વહે છે, જે અન્ય સામાન્ય ઘટકોના પાવર જનરેશનને અસર કરતું નથી.તે જ સમયે, તે બાયપાસ કરેલ ઘટકને "હોટ સ્પોટ ઇફેક્ટ" ને કારણે ઉચ્ચ ફોરવર્ડ બાયસ અથવા હીટિંગ દ્વારા નુકસાન થવાથી પણ રક્ષણ આપે છે.
બાયપાસ ડાયોડ્સ સામાન્ય રીતે સીધા જંકશન બોક્સમાં સ્થાપિત થાય છે.ઘટકોની શક્તિ અને બેટરી સેલ સ્ટ્રિંગ્સની સંખ્યા અનુસાર, 1 થી 3 ડાયોડ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.
બાયપાસ ડાયોડ કોઈપણ પરિસ્થિતિમાં જરૂરી નથી.જ્યારે ઘટકોનો ઉપયોગ એકલા અથવા સમાંતરમાં થાય છે, ત્યારે તેમને ડાયોડ સાથે કનેક્ટ કરવાની જરૂર નથી.એવા પ્રસંગો માટે જ્યાં શ્રેણીમાં ઘટકોની સંખ્યા ઓછી હોય અને કાર્યકારી વાતાવરણ સારું હોય, બાયપાસ ડાયોડનો ઉપયોગ ન કરવાનું પણ વિચારી શકાય.

ડાયોડ પ્રોટેક્શન સર્કિટનો સિદ્ધાંત

ડાયોડનું સૌથી સામાન્ય કાર્ય એ છે કે પ્રવાહને માત્ર એક જ દિશામાં પસાર થવા દેવો (જેને ફોરવર્ડ બાયસ કહેવાય છે) અને રિવર્સ દિશામાં અવરોધિત કરવું (જેને રિવર્સ બાયસ કહેવાય છે).

જ્યારે ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ પૂર્વગ્રહ ઉત્પન્ન થાય છે, ત્યારે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર અને સ્વ-નિર્મિત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનું પરસ્પર દમન વાહકોના પ્રસરણ પ્રવાહમાં વધારો કરે છે અને ફોરવર્ડ પ્રવાહનું કારણ બને છે (એટલે ​​​​કે, ઇલેક્ટ્રિક વહનનું કારણ).

જ્યારે રિવર્સ વોલ્ટેજ બાયસ જનરેટ થાય છે, ત્યારે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ અને સ્વ-બિલ્ટ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ વધુ મજબૂત બને છે, જે રિવર્સ સેચ્યુરેશન કરંટ I0 બનાવે છે જેને ચોક્કસ રિવર્સ વોલ્ટેજ રેન્જમાં રિવર્સ બાયસ વોલ્ટેજ સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી (આ કારણ છે. બિન-વાહકતા માટે).

જ્યારે બહાર રિવર્સ વોલ્ટેજ બાયસ હોય છે, ત્યારે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ અને સ્વ-બિલ્ટ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ વધુ મજબૂત બને છે, જે રિવર્સ સેચ્યુરેશન કરંટ I0 બનાવે છે જે ચોક્કસ રિવર્સ વોલ્ટેજ રેન્જમાં રિવર્સ બાયસ વોલ્ટેજ મૂલ્યથી સ્વતંત્ર હોય છે.