سولر PV ماڈیول کے IV منحنی کو درست طریقے سے کیسے ناپیں
مصنوعات کا تعارف
غیر یقینی پیمائش سے قابل اعتماد پی وی ماڈیول آئی وی ٹیسٹنگ تک
ریٹیڈ پاور فوٹو وولٹیک ماڈیول کے سب سے اہم برقی اشارے میں سے ایک ہے۔ لیکن یہ نمبر دراصل کہاں سے آتا ہے؟ زیادہ تر پیشہ ور لیبارٹریوں اور سولر ماڈیول پروڈکشن لائنوں میں، جواب آئی وی کریو ٹیسٹ سے شروع ہوتا ہے۔
آئی وی کریو ٹیسٹ سولر ماڈیول کی کارکردگی کا جائزہ لینے کا بنیادی طریقہ ہے۔ یہ اہم برقی پیرامیٹرز جیسے شارٹ سرکٹ کرنٹ، اوپن سرکٹ وولٹیج، زیادہ سے زیادہ پاور اور فل فیکٹر کا تعین کرتا ہے۔ یہ قدریں صرف لیبل پر چھپے نمبر نہیں ہیں؛ یہ ماڈیول کی درجہ بندی، فیکٹری کوالٹی کنٹرول، بینک ایبلٹی تشخیص اور طویل مدتی پروجیکٹ کی کارکردگی کی پیش گوئی کو متاثر کرتی ہیں۔
تاہم، آئی وی کریو کو درست طریقے سے ناپنا اتنا آسان نہیں جتنا کہ ماڈیول کو روشنی میں رکھ کر قدر پڑھ لینا۔ روشنی کی یکسانیت، اسپیکٹرل ممیچ، ماڈیول کا درجہ حرارت، کیپیسیٹینس اثر، کنٹیکٹ ریزسٹنس اور اریڈیئنس کیلیبریشن حتمی پاور نتیجہ کو تبدیل کر سکتے ہیں۔
آئی وی کریو پیمائش کی بنیادی معلومات
پیمائش کی درستگی کو بہتر بنانے کے طریقوں پر بحث کرنے سے پہلے، آئی وی کریو کے بنیادی معنی کو سمجھنا مفید ہے۔
آئی وی کریو سولر پی وی ماڈیول کی کرنٹ وولٹیج خصوصیت کا منحنی ہے۔ یہ مختلف وولٹیج حالات میں ماڈیول کے آؤٹ پٹ کرنٹ کو ظاہر کرتا ہے۔ اس منحنی کا تجزیہ کرکے، کئی اہم پیرامیٹرز حاصل کیے جا سکتے ہیں۔
شارٹ سرکٹ کرنٹ، Isc: وہ کرنٹ قدر جب وولٹیج 0 ہو۔ یہ ماڈیول کی روشنی سے پیدا کردہ کرنٹ کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔
اوپن سرکٹ وولٹیج، Voc: وولٹیج کی وہ قدر جب کرنٹ 0 ہو۔ یہ سولر سیلز کے ذریعے پیدا ہونے والی برقی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ، Pmax: وہ نقطہ جہاں ماڈیول سب سے زیادہ DC آؤٹ پٹ پاور فراہم کرتا ہے۔
پیمائش کے نتائج کو موازنہ کرنے کے قابل بنانے کے لیے، PV صنعت عام طور پر معیاری ٹیسٹ کے حالات استعمال کرتی ہے، جسے STC بھی کہا جاتا ہے۔
| ٹیسٹ کی شرائط | معیاری قدر |
|---|---|
| شعاع ریزی | 1000 W/m² |
| سپیکٹرم | AM1.5G |
| سیل کا درجہ حرارت | 25°C |
IV وکر کی پیمائش کے لیے استعمال ہونے والا اہم سامان سولر سمیلیٹر ہے۔ یہ سورج کی روشنی جیسے کنٹرول شدہ روشنی کے حالات پیدا کرتا ہے اور ٹیسٹر کو ماڈیول کا IV وکر تیار کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ سولر سمیلیٹر کی کارکردگی براہ راست پیمائش کی حتمی درستگی کو متاثر کرتی ہے۔
تکنیکی پیرامیٹرز
اہم معیارات اور پیمائش کے کنٹرول پوائنٹس
درست IV پیمائش کا انحصار آلات کی کارکردگی اور درست جانچ کے طریقہ کار دونوں پر ہے۔ مندرجہ ذیل جدول PV ماڈیول IV جانچ میں استعمال ہونے والے سب سے اہم تکنیکی پیرامیٹرز اور حوالہ معیارات کا خلاصہ پیش کرتا ہے۔
| آئٹم | تکنیکی ضرورت | یہ کیوں اہم ہے | متعلقہ معیار یا طریقہ |
|---|---|---|---|
| شعاع ریزی کی سطح | STC کے تحت 1000 W/m² | براہ راست Isc اور Pmax کو متاثر کرتا ہے | IEC 60904 سیریز |
| سپیکٹرم | AM1.5G حوالہ سپیکٹرم | سپیکٹرل مماثلت کی غلطی کو کم کرتا ہے | IEC 60904-9, IEC 60904-7 |
| ماڈیول کا درجہ حرارت | STC کے تحت 25°C | درجہ حرارت کے ساتھ طاقت تبدیل ہوتی ہے | IEC 60891 |
| روشنی کی یکسانیت | ترجیحاً کلاس A+؛ غیر یکسانیت 1% سے کم | ماڈیول میں مقامی زیادہ روشنی یا کم روشنی سے بچتا ہے | IEC 60904-9 |
| عارضی عدم استحکام | پیمائش کی نبض یا نمائش کی مدت کے دوران مستحکم روشنی | غیر مستحکم شعاع ریزی کی وجہ سے وکر کی بگاڑ کو روکتا ہے | IEC 60904-9 |
| حوالہ آلہ | کیلیبریٹڈ WPVS سیل یا اہل ریفرنس ماڈیول | شعاع ریزی کی انشانکن کی ٹریس ایبلٹی کو یقینی بناتا ہے | ورلڈ فوٹوولٹک اسکیل، IEC پریکٹس |
| سپیکٹرل مماثلت کی اصلاح | جب ریفرنس ڈیوائس اور ٹیسٹ ماڈیول مختلف ہوں تو اصلاحی عنصر کا حساب لگایا جاتا ہے | مختلف سیل ٹیکنالوجیز کے لیے درستگی کو بہتر بناتا ہے | IEC 60904-7 |
| IV منحنی ترجمہ | جب ٹیسٹ کے حالات STC سے ہٹ جائیں تو درجہ حرارت اور شعاع ریزی کی اصلاح | ماپے گئے منحنی کو معیاری رپورٹنگ حالات میں تبدیل کرتا ہے | IEC 60891 |
| رابطہ کا طریقہ | چار تاروں کی پیمائش تجویز کی جاتی ہے | وولٹیج ڈراپ اور رابطہ مزاحمتی غلطی کو کم کرتا ہے | اچھی لیبارٹری پریکٹس |
| اسکین حکمت عملی | اعلی کارکردگی والے ماڈیولز کے لیے سست اسکین، سٹیپ اسکین، ملٹی فلیش یا دو طرفہ اسکین | کیپیسیٹینس اور ہسٹریسس کے اثر کو کم کرتا ہے | ٹیکنالوجی پر منحصر ٹیسٹ کا طریقہ |
شمسی سمیلیٹر کی کارکردگی اتنی اہم کیوں ہے
شمسی سمیلیٹر قدرتی سورج کی روشنی نہیں ہے۔ اس کی روشنی کی شدت، سپیکٹرم، یکسانیت اور استحکام کو کنٹرول اور تصدیق کرنا ضروری ہے۔ ایک چھوٹا سا انحراف بھی ماپے گئے IV منحنی میں نمایاں فرق پیدا کر سکتا ہے، خاص طور پر جب اعلی کارکردگی والے ماڈیولز جیسے PERC، TOPCon، HJT یا دیگر جدید سیل ڈھانچے کی جانچ کی جا رہی ہو۔
پیداواری لائنوں کے لیے، یہ اور بھی اہم ہے کیونکہ ہر ماڈیول کو ماپا گیا پاور کی بنیاد پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ شعاع ریزی یا درجہ حرارت کی اصلاح میں 1% کی منظم غلطی براہ راست تجارتی اثر ڈال سکتی ہے۔
تکنیکی فوائد
غلط جانچ سے درست جانچ کی طرف کیسے جائیں
اگرچہ IV منحنی کی پیمائش معیارات کے ذریعے رہنمائی کی جاتی ہے، لیکن بہت سے عملی مسائل اب بھی جانچ کی درستگی کو کم کر سکتے ہیں۔ ذیل میں سب سے عام مسائل اور تجویز کردہ تکنیکی حل ہیں۔
1. شمسی سمیلیٹر کی روشنی کی یکسانیت
سمیلیٹر کی روشنی کو پورے ماڈیول کی سطح پر یکساں طور پر ڈھانپنا چاہیے۔ اگر شعاع ریزی یکساں نہیں ہے تو، ماڈیول کے مختلف حصوں کو مختلف روشنی کی شدت ملتی ہے۔ اس سے ماڈیول کے اندر کرنٹ کی مماثلت خراب ہو سکتی ہے اور IV منحنی کو مرحلہ دار یا غیر معمولی بنا سکتا ہے۔
تجویز کردہ حل:
اعلیٰ معیار کا سولر سمیلیٹر استعمال کریں جس میں روشنی کی یکسانیت بہترین ہو۔
درست جانچ کے لیے، IEC 60904-9 کلاس A+ یکسانیت کو نشانہ بنائیں، یعنی غیر یکسانیت 1% سے کم ہو۔
ٹیسٹ پلین کو باقاعدگی سے میپ کریں تاکہ یہ چیک کیا جا سکے کہ پورے ماڈیول کے علاقے میں یکساں شعاع ریزی ہو رہی ہے۔
2. سپیکٹرم اور سپیکٹرل مماثلت
سولر سمیلیٹر کا سپیکٹرم کبھی بھی AM1.5G ریفرنس سپیکٹرم سے مکمل طور پر مماثل نہیں ہوتا۔ اسی وقت، ریفرنس ڈیوائس کا سپیکٹرل رسپانس ٹیسٹ کے تحت ماڈیول سے مختلف ہو سکتا ہے۔ اس سے سپیکٹرل مماثلت کی خرابی پیدا ہوتی ہے۔
مثال کے طور پر، ایک ریفرنس سیل اور TOPCon ماڈیول مختلف طول موج کی حدود میں بالکل ایک جیسا جواب نہیں دے سکتے۔ اگر اس فرق کو نظر انداز کیا جائے تو ناپی گئی طاقت میں تبدیلی آ سکتی ہے۔
تجویز کردہ حل:
IEC 60904-9 کے مطابق مضبوط سپیکٹرل مماثلت کی کارکردگی والا سولر سمیلیٹر استعمال کریں۔
عام طور پر کم SPC قدر کو ترجیح دی جاتی ہے۔
IEC 60904-7 کے مطابق سپیکٹرل مماثلت کی اصلاح کا عنصر شمار کریں۔
ضرورت پڑنے پر IEC 60891 کے مطابق IV وکر کی اصلاح کے طریقے استعمال کریں۔
3. درجہ حرارت کا کنٹرول
کرسٹل لائن سلیکون PV ماڈیول درجہ حرارت کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ جب درجہ حرارت 1°C بڑھتا ہے تو آؤٹ پٹ پاور ماڈیول ٹیکنالوجی اور درجہ حرارت کے گتانک کے لحاظ سے تقریباً 0.25% سے 0.5% تک کم ہو سکتی ہے۔
یہ خاص طور پر اس وقت اہم ہو جاتا ہے جب لمبی پلس یا مستحکم حالت والے سولر سمیلیٹر استعمال کیے جائیں۔ نمائش کے دوران، ماڈیول کا درجہ حرارت تیزی سے بڑھ سکتا ہے اور پیمائش میں انحراف پیدا کر سکتا ہے۔
تجویز کردہ حل:
ٹیسٹ کے ماحول کو 25°C کے قریب رکھیں۔
ماڈیول کی سطح کے درجہ حرارت کو حقیقی وقت میں مانیٹر کرنے کے لیے درجہ حرارت کے سینسر استعمال کریں۔
اگر ماڈیول کا درجہ حرارت STC سے ہٹ جائے تو IEC 60891 کے مطابق درجہ حرارت کی اصلاح کریں۔
پیمائش سے پہلے غیر ضروری طویل نمائش سے گریز کریں، خاص طور پر درجہ حرارت کے لیے حساس ماڈیولز کے لیے۔
4. کیپیسیٹینس اثر اور ہسٹریسس
PERC، TOPCon اور HJT جیسے اعلیٰ کارکردگی والے ماڈیول IV اسکیننگ کے دوران کیپیسیٹینس سے متعلق رویہ دکھا سکتے ہیں۔ اگر وولٹیج اسکین بہت تیز ہو تو کرنٹ اور وولٹیج ہر نقطہ پر مستحکم حالت تک نہیں پہنچ سکتے۔ اس کا نتیجہ ہسٹریسس ہوتا ہے، جہاں آگے اور پیچھے کے اسکین مکمل طور پر اوورلیپ نہیں ہوتے۔
یہ براہ راست ناپی گئی قدروں جیسے Pmax، فل فیکٹر اور بعض اوقات Voc یا Isc کے تخمینے کو متاثر کرتا ہے۔
تجویز کردہ حل:
برقی ردعمل کو مستحکم ہونے دینے کے لیے ایک سست لکیری اسکین استعمال کریں۔
ملٹی فلیش طریقے استعمال کریں تاکہ سست اسکین کی نقل کی جا سکے، اگرچہ اس سے تھرو پٹ کم ہو سکتا ہے۔
اسٹیپ اسکیننگ کا استعمال کریں، ہر وولٹیج پوائنٹ پر اس وقت تک انتظار کریں جب تک کرنٹ مستحکم نہ ہو جائے، پھر اگلے پوائنٹ پر جائیں۔
ہسٹریسس رویے کا جائزہ لینے اور درست کرنے کے لیے آگے اور پیچھے کی اسکیننگ کا استعمال کریں۔
DragonBack، Dynamic IV اور جدید ہسٹریسس اصلاحی طریقے جیسی ٹیکنالوجیز عملی صنعتی طریقوں کی مثالیں ہیں۔
5. کنٹیکٹ ریزسٹنس
کنٹیکٹ ریزسٹنس IV ٹیسٹنگ میں ایک عام مسئلہ ہے۔ ٹیسٹ فکسچر اور ماڈیول ٹرمینلز کے درمیان خراب رابطہ وولٹیج ڈراپ یا غیر مستحکم کرنٹ پیمائش کا سبب بن سکتا ہے۔ یہ IV وکر کو بگاڑ سکتا ہے اور ریپیٹیبلٹی کو کم کر سکتا ہے۔
تجویز کردہ حل:
چار تار کی پیمائش کا استعمال کریں تاکہ کرنٹ لے جانے والے اور وولٹیج سینس کرنے والے راستوں کو الگ کیا جا سکے۔
کنیکٹرز، پروبز اور کلیمپس کو صاف رکھیں۔
پہنے ہوئے یا آکسائڈائزڈ ٹیسٹ کنٹیکٹس کو باقاعدگی سے تبدیل کریں۔
غیر معمولی وکر ظاہر ہونے پر ریپیٹیبلٹی چیک کریں۔
6. سمیلیٹر کی شعاع ریزی کیلیبریشن
PV ماڈیول IV پیمائش میں، شعاع ریزی کی درستگی سب سے اہم عوامل میں سے ایک ہے۔ STC کے مطابق 1000 W/m² پر ٹیسٹنگ کی ضرورت ہے، لیکن عملی سوال یہ ہے: ہم کیسے یقین کر سکتے ہیں کہ سمیلیٹر واقعی ٹیسٹ پلین پر 1000 W/m² تک پہنچتا ہے؟
سولر سمیلیٹر کا روشنی کا ذریعہ وقت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔ لیمپ کی عمر بڑھنا، آپٹیکل آلودگی اور سسٹم ڈرفٹ سبھی اصل شعاع ریزی کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ لہذا، باقاعدہ شعاع ریزی کیلیبریشن ضروری ہے۔
تجویز کردہ حل:
کیلیبریشن کے لیے ایک بنیادی حوالہ آلہ جیسے WPVS سیل استعمال کریں۔
سمیلیٹر کو حوالہ آلے کے ساتھ باقاعدگی سے کیلیبریٹ کریں۔
WPVS سیل کی پوزیشن پر شعاع ریزی اور پورے ٹیسٹ پلین پر اوسط شعاع ریزی کے درمیان تعلق پر غور کریں۔
اگر اس مقامی تعلق کو نظر انداز کیا جائے تو 1% سے زیادہ کی غلطیاں ہو سکتی ہیں۔
مصنوعات کا اطلاق
WPVS سیل: شعاع ریزی کیلیبریشن کے لیے مستند حوالہ
فوٹو وولٹک صنعت میں، شعاع ریزی کیلیبریشن عام طور پر کیلیبریٹڈ حوالہ آلے کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ WPVS سیل، جسے ورلڈ فوٹو وولٹک اسکیل سیل کہا جاتا ہے، سب سے زیادہ استعمال ہونے والے بنیادی حوالہ آلات میں سے ایک ہے۔
WPVS سیل ایک اعلیٰ درستگی کا معیاری شمسی سیل ہے جو PV ماڈیول پاور پیمائش کے آلات کیلیبریٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس کا بنیادی کام عالمی سطح پر مستقل حوالہ فراہم کرنا ہے تاکہ مختلف لیبارٹریوں اور پروڈکشن لائنوں کے پیمائشی نتائج کا موازنہ کیا جا سکے۔
WPVS سیل کیلیبریٹ کیسے کیا جاتا ہے
یہ تعین کرنے کے لیے کہ شمسی سمیلیٹر کی شعاع ریزی واقعی 1000 W/m² ہے، WPVS سیل کو پہلے بین الاقوامی طور پر تسلیم شدہ میٹرولوجی انسٹی ٹیوٹ کے ذریعے کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے۔
کیلیبریشن کے دوران، انسٹی ٹیوٹ معیاری حالات: AM1.5G سپیکٹرم اور 1000 W/m² شعاع ریزی کے تحت WPVS سیل کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے۔ یہ پیمائش شدہ قدر بعد میں شمسی سمیلیٹر کیلیبریشن کے لیے استعمال ہونے والی حوالہ قدر بن جاتی ہے۔
فی الحال، بین الاقوامی طور پر تسلیم شدہ ادارے جو بنیادی حوالہ آلہ کیلیبریشن کر سکتے ہیں ان میں شامل ہیں:
NREL، نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری، ریاستہائے متحدہ
PTB، فزیکلش-ٹیکنیشے بنڈسنسٹالٹ، جرمنی
AIST، نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف ایڈوانسڈ انڈسٹریل سائنس اینڈ ٹیکنالوجی، جاپان
JRC، جوائنٹ ریسرچ سینٹر، یورپی یونین
ان کے کیلیبریشن نتائج بین الاقوامی PV صنعت میں بڑے پیمانے پر قبول کیے جاتے ہیں اور اکثر PV ماڈیول پاور پیمائش کے لیے سونے کا معیار سمجھے جاتے ہیں۔
جہاں درست IV ٹیسٹنگ استعمال ہوتی ہے
درست IV کریو ٹیسٹنگ بہت سے PV سے متعلقہ منظرناموں میں ضروری ہے:
سولر ماڈیول پروڈکشن لائنیں: حتمی پاور پیمائش، چھانٹی اور لیبلنگ کے لیے۔
PV لیبارٹریز: سرٹیفیکیشن، تحقیق اور مصنوعات کی توثیق کے لیے۔
کوالٹی انسپیکشن: یہ جانچنے کے لیے کہ آیا ماڈیول کی کارکردگی خریداری کی وضاحتوں پر پورا اترتی ہے۔
نئی ٹیکنالوجی کی تشخیص: PERC، TOPCon، HJT، IBC، shingled یا thin-film ماڈیول کے رویے کا موازنہ کرنے کے لیے۔
فیکٹری پروسیس کنٹرول: سولڈرنگ کے مسائل، مماثلت کی کمی، غیر معمولی مزاحمت یا غیر مستحکم ماڈیول آؤٹ پٹ کی شناخت کے لیے۔
مختصراً، IV منحنی کی پیمائش صرف پیداوار کے آخر میں ایک ٹیسٹ نہیں ہے۔ یہ ایک تشخیصی آلہ بھی ہے جو مواد کے معیار، سیل کی مماثلت، باہمی رابطے کے عمل، لیمینیشن کے استحکام اور مجموعی طور پر مینوفیکچرنگ کنٹرول کو ظاہر کرتا ہے۔
خریداری سے رابطہ کریں
IV منحنی ٹیسٹ کرنے سے پہلے عملی چیک لسٹ
پیشہ ورانہ IV منحنی ٹیسٹ شروع کرنے سے پہلے، درج ذیل نکات کی تصدیق کرنا مفید ہے:
سولر سمیلیٹر کو حال ہی میں کیلیبریٹ کیا گیا ہے۔
ریفرینس ڈیوائس اپنی کیلیبریشن کی میعاد کی مدت میں ہے۔
روشنی کی یکسانیت، سپیکٹرم اور وقتی استحکام مطلوبہ کلاس کو پورا کرتے ہیں۔
ماڈیول کا درجہ حرارت ماپا اور ریکارڈ کیا جاتا ہے۔
ٹیسٹ فکسچر میں کم اور مستحکم رابطہ مزاحمت ہے۔
اسکین کی رفتار ٹیسٹ کیے جانے والے ماڈیول ٹیکنالوجی کے لیے موزوں ہے۔
جب ضرورت ہو تو IEC 60891 اور IEC 60904-7 کے مطابق اصلاحی طریقے لاگو کیے جاتے ہیں۔
غیر معمولی IV منحنیوں کا خود بخود قبول کرنے کے بجائے جائزہ لیا جاتا ہے۔
ایک قابل اعتماد IV منحنی ایک مکمل پیمائش کے نظام کا نتیجہ ہے، نہ کہ کسی ایک آلے کی ریڈنگ۔ اچھا ہارڈویئر، درست معیارات، محتاط کیلیبریشن اور مستحکم آپریٹنگ طریقہ کار سب اہم ہیں۔
Ooitech کا نقطہ نظر
ایک آلات فراہم کنندہ کے طور پر جو سولر پینل پروڈکشن لائن کے منصوبوں کے ساتھ قریب سے کام کرتا ہے، ہم IV منحنی کی درستگی کو فیکٹری سطح کے معیار کے کنٹرول کے مسئلے کے طور پر دیکھتے ہیں نہ کہ صرف ایک لیبارٹری موضوع۔ جدید اعلی کارکردگی والے ماڈیولز، خاص طور پر TOPCon، HJT اور دیگر capacitance-sensitive ٹیکنالوجیز کے لیے، سمیلیٹر کلاس، اسکین حکمت عملی اور کیلیبریشن روٹین کا انتخاب براہ راست پاور بننگ اور صارفین کے اعتماد کو متاثر کر سکتا ہے۔ ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ ماڈیول لائن کو IV ٹیسٹنگ، EL معائنہ اور پروسیس ٹریس ایبلٹی کو الگ تھلگ اسٹیشنوں کے بجائے منسلک معیار کے نظام کے طور پر دیکھنا چاہیے۔ مینوفیکچررز کے لیے جو نئی صلاحیت کا منصوبہ بنا رہے ہیں، صحیح IV پیمائش کے طریقہ کار میں جلد سرمایہ کاری کرنا اکثر بڑے پیمانے پر پیداوار شروع ہونے کے بعد منظم پاور انحراف کو درست کرنے سے سستا ہوتا ہے۔
