سولر سیل سرنی: اینٹی ریورس ڈائیوڈ اور بائی پاس ڈائیوڈ

سولر سیل مربع صف میں، ڈایڈڈ ایک بہت عام ڈیوائس ہے۔عام طور پر استعمال ہونے والے ڈایڈس بنیادی طور پر سلکان ریکٹیفائر ڈایڈس ہوتے ہیں۔منتخب کرتے وقت، خرابی کو پہنچنے والے نقصان کو روکنے کے لیے تصریحات میں ایک مارجن چھوڑ دیں۔عام طور پر، ریورس چوٹی بریک ڈاؤن وولٹیج اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ کرنٹ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج اور آپریٹنگ کرنٹ کے دو گنا سے زیادہ ہونا چاہیے۔سولر فوٹوولٹک پاور جنریشن سسٹم میں ڈائیوڈس کو بنیادی طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے۔

1. اینٹی ریورس (اینٹی بیک فلو) ڈائیوڈ

کے افعال میں سے ایکمخالف ریورس ڈایڈڈشمسی سیل ماڈیول یا مربع سرنی سے بیٹری کے کرنٹ کو ماڈیول یا مربع سرنی میں الٹ جانے سے روکنا ہے جب یہ بجلی پیدا نہیں کر رہی ہے، جس سے نہ صرف توانائی خرچ ہوتی ہے، بلکہ ماڈیول یا مربع سرنی کو بھی نقصان پہنچاتا ہے۔ گرم کریں یا یہاں تک کہ خراب ہو جائیں؛دوسرا فنکشن بیٹری کی صف میں مربع صف کی شاخوں کے درمیان کرنٹ کے بہاؤ کو روکنا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سیریز میں ہر شاخ کا آؤٹ پٹ وولٹیج بالکل برابر نہیں ہو سکتا، ہائی اور لو وولٹیج کے درمیان ہمیشہ فرق ہوتا ہے۔ ہر برانچ، یا کسی برانچ کا آؤٹ پٹ وولٹیج غلطی یا شیڈو شیڈنگ کی وجہ سے کم ہو جاتا ہے، اور ہائی وولٹیج برانچ کا کرنٹ کم وولٹیج برانچ میں چلا جائے گا، یا کل مربع صف کا آؤٹ پٹ وولٹیج بھی کم ہو جائے گا۔ہر برانچ میں سیریز میں اینٹی ریورس چارجنگ ڈائیوڈس کو جوڑ کر اس رجحان سے بچا جا سکتا ہے۔
آزاد فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم میں، کچھ فوٹو وولٹک کنٹرولر سرکٹس کو اینٹی ریورس چارجنگ ڈائیوڈس سے جوڑ دیا گیا ہے، یعنی جب کنٹرولر میں اینٹی ریورس چارجنگ فنکشن ہوتا ہے، تو کمپوننٹ آؤٹ پٹ کو ڈائیوڈ سے منسلک ہونے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔
اینٹی ریورس ڈائیوڈ میں فارورڈ وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے، اور سرکٹ میں سیریز میں منسلک ہونے پر بجلی کی ایک خاص کھپت ہوگی۔عام طور پر استعمال ہونے والے سلکان ریکٹیفائر ڈائیوڈ کا وولٹیج ڈراپ تقریباً 0.7V ہے، اور ہائی پاور ٹیوب 1~20.3V تک پہنچ سکتی ہے، لیکن اس کا وولٹیج برداشت کر سکتا ہے اور پاور چھوٹی ہے، کم پاور ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔

PV اینٹی ریورس ڈایڈس کو درج ذیل خصوصیات کی ضرورت ہے:

1. ہائی وولٹیج: عام طور پر 1500V سے تجاوز کرنے کی ضرورت ہے، کیونکہ زیادہ سے زیادہ فوٹوولٹک سرنی 1000V تک پہنچ جائے گی یا اس سے زیادہ ہوگی۔

2. کم بجلی کی کھپت، یعنی آن ریزسٹنس (آن اسٹیٹ مائبادا جتنا ممکن ہو چھوٹا، عام طور پر 0.8~0.9V سے کم): چونکہ فوٹو وولٹک سسٹم کو پورے سسٹم کی اعلی کارکردگی کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے پاور کمبینر باکس میں اینٹی ریورس ڈائیوڈ کا استعمال جتنا ممکن ہو کم ہونا چاہیے۔

3. اچھی گرمی کی کھپت کی صلاحیت (کم تھرمل مزاحمت اور اچھی گرمی کی کھپت کی ضرورت ہے): چونکہ فوٹوولٹک کمبینر باکس کا کام کرنے والا ماحول عام طور پر ناقص ہوتا ہے، اس لیے اینٹی ریورس ڈائیوڈ کو گرمی کی کھپت کی اچھی صلاحیت کی ضرورت ہوتی ہے، اور عام طور پر اس کی ضرورت ہوتی ہے۔ گوبی اور سطح مرتفع جیسے موسمی حالات پر غور کریں۔

2. بائی پاس ڈائیوڈ

جب ایک مربع سیل سرنی یا مربع سیل سرنی کی شاخ بنانے کے لیے سیریز میں زیادہ شمسی سیل ماڈیول جڑے ہوتے ہیں، تو ہر بیٹری کے مثبت اور منفی آؤٹ پٹ ٹرمینلز پر ایک (یا 2~3) ڈائیوڈز کو الٹا متوازی طور پر منسلک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ پینلجزو کے دونوں سروں پر متوازی طور پر جڑے ہوئے ڈایڈس کو بائی پاس ڈائیوڈ کہتے ہیں۔
بائی پاس ڈائیوڈ کا کام یہ ہے کہ مربع صف میں کسی خاص جزو یا جزو کے کسی خاص حصے کو سایہ دار ہونے یا خرابی سے بجلی کی پیداوار کو روکنے کے لیے روکا جائے۔ڈائیوڈ کو کنڈکٹ کرنے کے لیے جزو بائی پاس ڈائیوڈ کے دونوں سروں پر فارورڈ بائیس بنایا جائے گا۔سٹرنگ ورکنگ کرنٹ ناقص جزو کو نظرانداز کرتا ہے اور ڈایڈڈ سے گزرتا ہے، جس سے دوسرے عام اجزاء کی بجلی کی پیداوار متاثر نہیں ہوتی۔ایک ہی وقت میں، یہ بائی پاس شدہ جزو کو "ہاٹ اسپاٹ اثر" کی وجہ سے ہائی فارورڈ تعصب یا ہیٹنگ سے نقصان پہنچنے سے بھی بچاتا ہے۔
بائی پاس ڈایڈس عام طور پر براہ راست جنکشن باکس میں نصب ہوتے ہیں۔اجزاء کی طاقت اور بیٹری سیل کے تاروں کی تعداد کے مطابق، 1 سے 3 ڈایڈس نصب ہیں۔
کسی بھی حالت میں بائی پاس ڈائیوڈ کی ضرورت نہیں ہے۔جب اجزاء اکیلے یا متوازی طور پر استعمال ہوتے ہیں، تو انہیں ڈائیوڈ سے منسلک کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ایسے مواقع کے لیے جہاں سیریز میں اجزاء کی تعداد کم ہے اور کام کرنے کا ماحول اچھا ہے، بائی پاس ڈائیوڈ استعمال نہ کرنے پر غور کرنا بھی ممکن ہے۔

ڈایڈڈ پروٹیکشن سرکٹ کا اصول

ڈایڈڈ کا سب سے عام کام یہ ہے کہ کرنٹ کو صرف ایک سمت میں گزرنے کی اجازت دی جائے (جسے فارورڈ بائیس کہا جاتا ہے) اور ریورس سمت (جسے ریورس بائیس کہا جاتا ہے) کو روکنا ہے۔

جب فارورڈ وولٹیج کا تعصب پیدا ہوتا ہے تو، بیرونی برقی میدان اور خود ساختہ برقی میدان کا باہمی دباؤ کیریئرز کے پھیلاؤ کو بڑھاتا ہے اور فارورڈ کرنٹ (یعنی برقی ترسیل کی وجہ) کا سبب بنتا ہے۔

جب ایک ریورس وولٹیج تعصب پیدا ہوتا ہے، تو بیرونی برقی میدان اور خود ساختہ برقی میدان مزید مضبوط ہوتے ہیں، جو ایک ریورس سیچوریشن کرنٹ I0 بناتا ہے جس کا ایک خاص ریورس وولٹیج رینج میں ریورس بائیس وولٹیج سے کوئی تعلق نہیں ہوتا ہے (یہی وجہ ہے غیر چالکتا کے لئے)۔

جب باہر ریورس وولٹیج کا تعصب ہوتا ہے تو، بیرونی الیکٹرک فیلڈ اور خود ساختہ برقی میدان مزید مضبوط ہوتے ہیں، جو ایک معکوس سیچوریشن کرنٹ I0 بناتا ہے جو ایک مخصوص ریورس وولٹیج رینج کے اندر ریورس بائیس وولٹیج ویلیو سے آزاد ہوتا ہے۔