क्वार्टर-कट सोलर मॉड्यूल को समझना: पावर-सेविंग एज और छिपे हुए ट्रेड-ऑफ, I² लॉस द्वारा समझाया गया

परिचय

PV में काम करने वाला कोई भी व्यक्ति जानता है कि हाफ-कट सेल मॉड्यूल पहले से ही हर जगह हैं। क्वार्टर-कट, अगला कदम, "कम लाइन लॉस, अधिक आउटपुट" के रूप में विपणन किया जाता है। लेकिन अधिकांश लोग केवल दावा जानते हैं, इसके पीछे का कारण नहीं। क्वार्टर-कट सेल वास्तव में अपनी हानि कहाँ कम करता है? और यदि छोटे टुकड़ों का मतलब छोटा करंट है, तो उद्योग 16 या 32 टुकड़ों में क्यों नहीं काटता? आइए घने सूत्रों को छोड़ दें और सादे उपमाओं का उपयोग करके अंतर्निहित तर्क, लाभ और क्वार्टर-कट PV की कमियों को एक साथ समझें।

मूल सिद्धांत: सेल काटने के पीछे करंट-स्क्वेर्ड नियम

जब भी करंट PV कंडक्टर (रिबन, बसबार, ग्रिडलाइन) से बहता है, हानि अपरिहार्य है। पावर लॉस सूत्र है:

P = I²R (पावर लॉस = करंट स्क्वेर्ड × प्रतिरोध)

वर्ग यहाँ पूरा बिंदु है। हानि और करंट एक सीधी रेखा में एक साथ नहीं चलते। करंट में छोटी गिरावट हानि में बड़ी गिरावट लाती है।

1. पूर्ण सेल → हाफ सेल (हाफ-कट मॉड्यूल)

प्रति टुकड़ा करंट मूल का 1/2 हो जाता है, इसलिए हानि = (1/2)² = 1/4। लाइन लॉस तुरंत 75% गिर जाता है। यही मुख्य कारण है कि हाफ-कट मॉड्यूल ने बाजार पर कब्जा कर लिया।

2. हाफ-कट से क्वार्टर-कट में अपग्रेड

प्रति टुकड़ा करंट मूल पूर्ण सेल के 1/4 तक सिकुड़ जाता है, इसलिए हानि = (1/4)² = 1/16। पूर्ण सेल की तुलना में, आंतरिक हानि 90% से अधिक गिर जाती है। हाफ-कट मॉड्यूल की तुलना में, हानि फिर से तेजी से गिरती है।

कटिंग एक बोनस भी लाती है। छोटे सेल का मतलब है कि मिलान रिबन को पतला बनाया जा सकता है। पतला रिबन सेल के सामने के हिस्से को कम कवर करता है, इसलिए छायांकन हानि कम हो जाती है, सेल अधिक प्रकाश सोखता है, और आउटपुट थोड़ा और बढ़ जाता है।

इस बिंदु पर बहुत से लोग पूछते हैं: यदि छोटे टुकड़ों का मतलब छोटा करंट और कम हानि है, तो उद्योग सेल को 16, 32, यहाँ तक कि 64 टुकड़ों में क्यों नहीं काटता?

उत्तर स्पष्ट है: अधिक कट हमेशा बेहतर नहीं होते। क्वार्टर-कट में एक लागत और हानि व्यापार-नापसंद है जिसे आप अनदेखा नहीं कर सकते।

इसे देखें: घटी हुई लाइन हानि वास्तव में कहाँ होती है?

बहुत से लोग जानते हैं कि क्वार्टर-कट में लाइन हानि कम होती है, लेकिन यह नहीं बता पाते कि कमी कहाँ होती है। करंट के रास्ते को पहाड़ से नीचे बहते पानी की तरह चित्रित करें, और सब कुछ स्पष्ट हो जाता है।

फोटोजनरेटेड करंट पहाड़ की चोटी से समान रूप से गिरती बारिश की तरह है। पूरा रास्ता 5 चरणों से होकर गुजरता है: PN जंक्शन → फिंगर ग्रिडलाइन (छोटी नदी) → बसबार ग्रिडलाइन (छोटी नदी) → रिबन (बड़ी नदी) → बसबार (महान नदी)। हर खंड में हानि होती है।

1. वह हिस्सा जो नहीं बदलता: ग्रिडलाइन हानि

सेल को कितने टुकड़ों में काटा जाए, सेल क्षेत्र की एक इकाई पर पड़ने वाली कुल रोशनी समान रहती है। ग्रिडलाइनों के अंदर करंट प्रवाह और गति नहीं बदलते, इसलिए फिंगर और बसबार ग्रिडलाइन हानि कम नहीं होती।

2. वह हिस्सा जो बहुत घटता है: सेल-से-सेल रिबन

पूर्ण सेल: पूरे सेल का करंट एक ही रिबन में जाता है, उच्च करंट और उच्च हानि।

क्वार्टर-कट सेल: प्रत्येक रिबन से केवल सेल क्षेत्र का 1/4 करंट बहता है, इसलिए रिबन करंट तेजी से घटता है।

उद्योग डेटा दिखाता है कि रिबन हानि मॉड्यूल की कुल आंतरिक हानि का 60% है। रिबन करंट काटकर, क्वार्टर-कट उस बिजली हानि का एक बड़ा हिस्सा बचाता है।

छिपी हुई कमी: बसबार हानि लाभ को खा जाती है

रिबन हानि बहुत घटती है, जो पूरी तरह से फायदेमंद लगती है। लेकिन क्वार्टर-कट को एक नए सर्किट लेआउट की आवश्यकता होती है, और यह दो कमियां लाता है।

1. बसबार लंबाई बढ़ जाती है

एक क्वार्टर-कट मॉड्यूल को अतिरिक्त बसबार की आवश्यकता होती है। कुल बसबार लंबाई 3.4 मीटर से बढ़कर 8 मीटर हो जाती है, लगभग दोगुनी, और सामग्री लागत भी इसके साथ बढ़ती है।

2. नई बसबार हानि लाभ का कुछ हिस्सा रद्द कर देती है

बसबार हानि मॉड्यूल की कुल हानि का 20% बनाती है। एक बार लंबी होने पर, समग्र बसबार लाइन हानि 50% बढ़ जाती है।

त्वरित गणना: क्वार्टर-कट रिबन पर जो बचाता है उसका लगभग 40% अतिरिक्त बसबार हानि द्वारा वापस खा लिया जाता है। वास्तविक आउटपुट लाभ सिद्धांत से कहीं कम नाटकीय होता है।

उद्योग दृष्टिकोण: क्या क्वार्टर-कट रोल आउट करने लायक है?

यहाँ क्वार्टर-कट मॉड्यूल के पूरे फायदे और नुकसान हैं:

लाभ

• करंट-स्क्वेर्ड नियम का पालन करते हुए, रिबन लाइन हानि तेजी से घटती है, इसलिए सैद्धांतिक आउटपुट पूर्ण-सेल और हाफ-कट मॉड्यूल से बेहतर होता है।

• पतली रिबन के साथ जोड़ी बनाकर सामने की छाया को काटता है और सेल के प्रकाश-ग्रहण क्षेत्र को बढ़ाता है।

कमियां

• सर्किट लेआउट बदलता है, बसबार का उपयोग और लंबाई दोगुनी हो जाती है, और सामग्री लागत बढ़ जाती है।

• नई बसबार हानि बिजली की अधिकांश बचत को खत्म कर देती है, इसलिए वास्तविक लाभ सीमित है।

• असीमित कटाई नहीं: जितनी अधिक कटाई, ग्रिडलाइन, सोल्डर जोड़ और बसबार संरचना उतनी ही जटिल हो जाती है, और अतिरिक्त हानि और विनिर्माण लागत बचत से जल्दी आगे निकल जाती है।

बात करते हैं

क्वार्टर-कट हाफ-कट से एक कदम आगे है। सैद्धांतिक हानि में कमी शानदार लगती है, लेकिन बसबार लागत और अतिरिक्त हानि वास्तविक लाभ पर एक सीमा लगा देती है। वितरित पीवी और बड़े ग्राउंड-माउंट संयंत्रों में, क्या आपको लगता है कि क्वार्टर-कट मॉड्यूल लाभदायक हैं? अपने विचार नीचे साझा करें।

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Ooitech का दृष्टिकोण

यह वास्तव में दिखाता है कि मॉड्यूल लाभ इंटरकनेक्शन चरण में ही सफल या विफल होते हैं, न कि केवल सेल में। जब आप क्वार्टर-कट लाइन पर रिबन चौड़ाई और बसबार रूटिंग तय कर रहे हों, तो टैबर-स्ट्रिंगर सटीकता और ले-अप सटीकता यह तय करती है कि आप वास्तव में उस I² बचत को पकड़ते हैं या लंबे बसबारों के माध्यम से इसे वापस खो देते हैं। हमने इसे Ooitech टर्नकी मॉड्यूल लाइनों पर देखा है, जहां समान सेल डिज़ाइन स्ट्रिंगिंग और बसिंग प्रक्रिया की सटीकता के आधार पर कई वाट तक बदल सकता है। यदि आप देखना चाहते हैं कि ये चरण वास्तविक उत्पादन मंजिल पर कैसे एक साथ आते हैं, तो हमारा YouTube चैनल www.youtube.com/ooitech पर देखने लायक बहुत सारी लाइन फुटेज है।