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

परिचय

पीवी 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 हानि, अधिक आउटपुट" के रूप में विपणन किया जाता है। लेकिन अधिकांश लोग केवल दावा जानते हैं, इसके पीछे का कारण नहीं। वास्तव में क्वार्टर-कट सेल 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 छोड़ें और एक बार में क्वार्टर-कट पीवी के अंतर्निहित तर्क, लाभ और कमियों के माध्यम से चलने के लिए सादे उपमाओं का उपयोग करें।

मुख्य सिद्धांत: कोशिकाओं को काटने के पीछे करंट-स्क्वेर्ड नियम

जब भी करंट एक पीवी कंडक्टर (रिबन, बसबार, ग्रिडलाइन) के माध्यम से बहता है, हानि अपरिहार्य है। पावर हानि सूत्र है:

P = I²R (पावर हानि = करंट वर्ग × प्रतिरोध)

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

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

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

2. हाफ-कट से क्वार्टर-कट में उन्नयन

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।

काटने से एक बोनस भी मिलता है। छोटी कोशिकाओं का मतलब है कि मिलान वाले रिबन को पतला बनाया जा सकता है। पतला रिबन सेल के सामने के चेहरे का कम हिस्सा 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 नुकसान है, तो उद्योग कोशिकाओं को 16, 32, यहां तक कि 64 टुकड़ों में क्यों नहीं काटता?

उत्तर स्पष्ट है: अधिक कट हमेशा बेहतर नहीं होते। क्वार्टर-कट में एक लागत और नुकसान का व्यापार-बंद होता है जिसे आप अनदेखा नहीं कर सकते।

इसे देखते हुए: कम लाइन लॉस वास्तव में कहाँ होता है?

बहुत से लोग जानते हैं कि क्वार्टर-कट में लाइन लॉस कम होता है, लेकिन यह नहीं बता सकते कि कमी कहाँ होती है। करंट पथ को पानी की तरह बहते हुए चित्रित करें और सब कुछ स्पष्ट हो जाता है।

फोटोजनरेटेड करंट पहाड़ की चोटी से समान रूप से गिरने वाली बारिश की तरह है। पूरा पथ 5 चरणों से होकर गुजरता है: PN जंक्शन → फिंगर ग्रिडलाइन (नाला) → बसबार ग्रिडलाइन (छोटी नदी) → रिबन (बड़ी नदी) → बसबार (महान नदी)। हर खंड में नुकसान होता है।

1. वह भाग जो नहीं बदलता: ग्रिडलाइन लॉस

कोशिका को कितने टुकड़ों में काटा जाता है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, कोशिका क्षेत्र की एक इकाई पर पड़ने वाला कुल प्रकाश समान रहता है। ग्रिडलाइनों के अंदर करंट प्रवाह और गति नहीं बदलती, इसलिए फिंगर और बसबार ग्रिडलाइन लॉस कम नहीं होता।

2. वह भाग जो बहुत कम होता है: सेल-टू-सेल रिबन

पूर्ण सेल: पूरी कोशिका का करंट एक ही रिबन में जाता है, उच्च करंट और उच्च नुकसान।

क्वार्टर-कट सेल: प्रत्येक रिबन से केवल 1/4 कोशिका क्षेत्र का करंट प्रवाहित होता है, इसलिए रिबन करंट तेजी से गिरता है।

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

छिपी हुई कमी: बसबार लॉस लाभ को कम करता है

रिबन लॉस बहुत कम होता है, जो पूरी तरह से लाभप्रद लगता है। लेकिन क्वार्टर-कट को एक पुन: डिज़ाइन किए गए सर्किट लेआउट की आवश्यकता होती है, और इसके दो नुकसान हैं।

1. बसबार की लंबाई बढ़ जाती है

एक क्वार्टर-कट मॉड्यूल को अतिरिक्त बसबारों 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 बढ़ जाती है।

2. नया बसबार लॉस लाभ के हिस्से को रद्द कर देता है

बसबार लॉस मॉड्यूल के कुल नुकसान का 20% होता है। एक बार लंबा होने पर, कुल बसबार लाइन लॉस 50% बढ़ जाता है।

त्वरित गणना: क्वार्टर-कट रिबन पर जो बचाता है उसका लगभग 40% अतिरिक्त बसबार लॉस द्वारा खा लिया जाता है। वास्तविक आउटपुट लाभ सिद्धांत की तुलना में बहुत कम नाटकीय होता है।

उद्योग का दृष्टिकोण: क्या क्वार्टर-कट मॉड्यूल लागू करना उचित है?

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

लाभ

• धारा-वर्ग नियम का लाभ उठाते हुए, रिबन लाइन हानि तेजी से घटती है, इसलिए सैद्धांतिक उत्पादन पूर्ण-सेल और हाफ-कट मॉड्यूल से बेहतर होता है।

• पतले रिबन के साथ जोड़कर सामने की छाया को कम करता है और सेल के प्रकाश-ग्रहण क्षेत्र को बढ़ाता है।

कमियाँ

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

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

• अनंत कटाई नहीं: जितने अधिक कट, ग्रिडलाइन, सोल्डर जोड़ और बसबार संरचना उतनी ही जटिल हो जाती है, और अतिरिक्त हानि और विनिर्माण लागत बचत से अधिक हो जाती है।

बात करें

क्वार्टर-कट हाफ-कट से एक कदम आगे है। सैद्धांतिक हानि में कमी बहुत अच्छी लगती है, लेकिन बसबार लागत और अतिरिक्त हानि वास्तविक लाभ पर एक सीमा लगा देती है। वितरित पीवी और बड़े ग्राउंड-माउंट प्लांटों 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 पर निर्भर करते हैं, न कि केवल सेल पर। जब आप क्वार्टर-कट लाइन पर रिबन चौड़ाई और बसबार रूटिंग बिछा रहे होते हैं, तो टैबर-स्ट्रिंगर सटीकता और लेअप सटीकता यह तय करती है कि आप वास्तव में उस I² बचत को प्राप्त करते हैं या लंबे बसबारों के माध्यम से इसे खो देते हैं। हमने इसे Ooitech टर्नकी मॉड्यूल लाइनों पर देखा है, जहां एक ही सेल डिज़ाइन कई वाट तक भिन्न हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि स्ट्रिंगिंग और बसिंग प्रक्रिया कितनी सख्त है। यदि आप देखना चाहते हैं कि ये चरण वास्तविक उत्पादन फर्श पर कैसे एक साथ आते हैं, तो हमारा YouTube चैनल www.youtube.com/ooitech देखने लायक बहुत सारी लाइन फुटेज प्रदान करता है।