सोलर फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल क्या है?

एक एकल सौर सेल आवश्यक उपयोगी आउटपुट प्रदान नहीं कर सकता। इसलिए एक PV सिस्टम के आउटपुट शक्ति स्तर को बढ़ाने के लिए, ऐसे PV सौर सेल को जोड़ना आवश्यक होता है। एक सौर मॉड्यूल आम तौर पर आवश्यक मानक आउटपुट वोल्टेज और शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त संख्या में सौर सेलों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है। एक सौर मॉड्यूल 3 वाट से 300 वाट तक की दर पर रेट किया जा सकता है। सौर मॉड्यूल या PV मॉड्यूल व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सौर विद्युत शक्ति उत्पादन सिस्टम के बुनियादी निर्माण खंड हैं।
वास्तव में, एक एकल सौर PV सेल बहुत छोटी मात्रा उत्पन्न करता है, जो लगभग 0.1 वाट से 2 वाट तक होता है। लेकिन ऐसे कम शक्ति यूनिट का एक सिस्टम के निर्माण खंड के रूप में उपयोग करना व्यावहारिक नहीं है। इसलिए ऐसे सेलों को एक साथ जोड़कर एक व्यावहारिक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सौर यूनिट बनाया जाता है, जिसे सौर मॉड्यूल या PV मॉड्यूल कहा जाता है।

एक सौर मॉड्यूल में सौर सेलों को एक बैटरी बैंक सिस्टम में बैटरी सेल यूनिटों के समान ढंग से जोड़ा जाता है। यह अर्थ है कि एक सेल के धनात्मक टर्मिनल को दूसरे सेल के ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है। सौर मॉड्यूल का वोल्टेज बस श्रृंखला में जुड़े व्यक्तिगत सेलों के वोल्टेज का सरल योग होता है।

एक सौर सेल का सामान्य आउटपुट वोल्टेज लगभग 0.5 V होता है, इसलिए यदि 6 ऐसे सेल श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, तो सेल का आउटपुट वोल्टेज 0.5 × 6 = 3 वोल्ट होगा।

सौर मॉड्यूल की रेटिंग

एक सौर मॉड्यूल से आउटपुट कुछ शर्तों, जैसे वातावरणीय तापमान और प्रकाश की तीव्रता, पर निर्भर करता है। इसलिए सौर मॉड्यूल की रेटिंग ऐसी शर्तों के तहत निर्दिष्ट की जानी चाहिए। 25oC तापमान और 1000 w/m2 प्रकाश विकिरण पर PV या सौर मॉड्यूल की रेटिंग व्यक्त करने की मानक प्रथा है। सौर मॉड्यूल उनके आउटपुट ओपन सर्किट वोल्टेज (Voc), शॉर्ट सर्किट करंट (Isc) और पीक पावर (Wp) के साथ रेट किया जाता है।

इसका अर्थ है कि ये तीन पैरामीटर (Voc, Isc और Wp) 25oC और 1000 w/m2 सौर विकिरण के तहत एक सौर मॉड्यूल द्वारा सुरक्षित रूप से दिए जा सकते हैं।
ये शर्तें, 25oC तापमान और 1000 w/m2 सौर विकिरण, स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन्स के रूप में सामूहिक रूप से जानी जाती हैं।
स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन्स सौर मॉड्यूल को स्थापित करने की साइट पर उपलब्ध नहीं हो सकती हैं। यह इसलिए है क्योंकि सौर विकिरण और तापमान स्थान और समय के साथ बदलते हैं।

सौर मॉड्यूल की V-I विशेषता

यदि हम X-अक्ष को वोल्टेज अक्ष और Y-अक्ष को सौर मॉड्यूल के करंट के रूप में लेकर एक ग्राफ बनाते हैं, तो यह ग्राफ सौर मॉड्यूल की V-I विशेषता का प्रतिनिधित्व करेगा।

PV मॉड्यूल का शॉर्ट सर्किट करंट

स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन के तहत एक सौर मॉड्यूल के धनात्मक और ऋणात्मक टर्मिनल को शॉर्ट सर्किट कर दिया जाता है, तो मॉड्यूल द्वारा दिया गया करंट शॉर्ट सर्किट करंट होता है। इस करंट का बड़ा मान मॉड्यूल की बेहतरी का संकेत देता है।
हालांकि स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन के तहत, यह करंट भी प्रकाश के सामने रखे गए मॉड्यूल के क्षेत्र पर निर्भर करता है। क्योंकि यह क्षेत्र पर निर्भर करता है, इसे प्रति इकाई क्षेत्र शॉर्ट सर्किट करंट के रूप में व्यक्त करना बेहतर है।
इसे Jsc के रूप में दर्शाया जाता है।
इसलिए,
जहाँ, A स्टैंडर्ड प्रकाश विकिरण (1000w/m2) के सामने रखे गए मॉड्यूल का क्षेत्र है। एक PV मॉड्यूल का शॉर्ट सर्किट करंट सौर सेल निर्माण प्रौद्योगिकी पर भी निर्भर करता है।

ओपन सर्किट वोल्टेज (Voc)

स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन के तहत, जब मॉड्यूल के टर्मिनलों को किसी लोड के साथ जोड़ा नहीं जाता, तो सौर मॉड्यूल का वोल्टेज आउटपुट। यह रेटिंग आम तौर पर मॉड्यूल के सौर सेल बनाने के लिए उपयोग की गई प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती है। अधिक Voc सौर मॉड्यूल की बेहतरी का संकेत देता है। यह सौर मॉड्यूल का ओपन सर्किट वोल्टेज भी संचालन तापमान पर निर्भर करता है।

अधिकतम शक्ति बिंदु

यह मॉड्यूल द्वारा स्टैंडर्ड टेस्ट कंडीशन के तहत दिया जा सकने वाला अधिकतम शक्ति है। एक निश्चित आयाम के लिए अधिक अधिकतम शक्ति बेहतर मॉड्यूल होता है। अधिकतम शक्ति को शिखर शक्ति भी कहा जाता है और इसे Wm या Wp के रूप में दर्शाया जाता है।
एक सौर मॉड्यूल को Voc और Isc तक किसी भी वोल्टेज और करंट के संयोजन में संचालित किया जा सकता है।
लेकिन एक विशेष करंट और वोल्टेज के संयोजन के लिए स्टैंडर्ड कंडीशन के तहत आउटपुट शक्ति अधिकतम होती है। यदि हम सौर मॉड्यूल की V-I विशेषता के Y-अक्ष से आगे बढ़ते हैं, तो हम पाएंगे कि करंट के साथ शक्ति आउटपुट लगभग र