Nini Solar PV Module?

Kitu cha jua moja halikiwezi kupata matumizi yenye faida. Kwa hiyo ili kuboresha mwingiliano wa nguvu wa mfumo wa PV, ni lazima kuunganisha idadi ya vitu vya jua vya PV. Moduli wa jua unatumia vitu vya jua vilivyounganishwa kwa njia ya siri ili kupata upeleleji wa umeme na nguvu unazotakikana. Moduli moja wa jua unaweza kupimwa kutoka 3 watts hadi 300 watts. Moduli za jua au moduli za PV zinapatikana katika soko kama nyuzi muhimu ya msingi ya mfumo wa utangaza wa umeme wa jua.
Wakati wa kweli, kitu cha jua moja cha PV huchapa kiasi chache ambacho ni karibu 0.1 watt hadi 2 watts. Lakini si rahisi kutumia kundi la nguvu chenye upimaji huo chenye asili kama nyuzi ya mfumo. Kwa hiyo inahitajika kuzunguka idadi ya vitu vihivi vihivi ili kujenga kundi lenye faida ambalo linafanyika kwenye soko ambalo linatafsiriwa kama moduli ya jua au moduli ya PV.

Katika moduli ya jua, vitu vya jua vinauunganishwa kwa njia sawa kama vitu vya batilii katika mfumo wa benki ya batilii. Hiyo inamaanisha kuwa vitu vya jua vinauunganishwa kwa njia ya siri kama vitu vya batilii, ambayo ni kuunganisha pembeni chanya cha kitu moja cha jua kwenye pembeni chanya cha kingine.

Upeleleji wa umeme wa kitu cha jua ni karibu 0.5 V, kwa hiyo ikiwa vitu sita vilivyounganishwa kwa njia ya siri, basi upeleleji wa umeme wa kitu litakuwa 0.5 × 6 = 3 Volt.

Ratings of Solar Module

Upeleleji kutoka kwa moduli ya jua unategemea maegesho kama joto la mazingira na upeleleji wa mwanga. Kwa hiyo, tathmini ya moduli ya jua lazima itekelezwe kwa maegesho hayo. Ni tabia ya kimistandadi kutaja tathmini ya moduli ya PV au moduli ya jua kwenye joto la 25oC na mwanga wa 1000 w/m2. Moduli za jua zinapatikana kwa upeleleji wa umeme wa circuit wazi (Voc), current ya circuit fupi (Isc) na nguvu ya pike (Wp).

Hiyo inamaanisha kuwa paramba tatu haya (Voc, Isc na Wp) yanaweza kutumika kwa moduli ya jua salama kwenye joto la 25oC na mwanga wa 1000 w/m2.
Maelezo haya, yaani joto la 25oC na mwanga wa 1000 w/m2 yanaelekea kwa ajili ya Standard Test Conditions.
Standard Test Conditions hazipateku kwenye eneo ambao moduli za jua zitapatafsiriwa. Hii ni kwa sababu ya mwanga na joto kunabadilika kulingana na eneo na muda.

V-I Characteristic of Solar Module

Ikiwa tunarudia grafu kwa kutumia X-axis kama axis ya umeme na Y-axis kama current za moduli ya jua, basi grafu itaonyesha V-I characteristic ya moduli ya jua.

Short Circuit Current of PV Module

Kwa Standard Test Condition, pembeni chanya na pembeni chanya cha moduli ya jua huunganishwa, basi current iliyotumika na moduli ni current ya circuit fupi. Upeleleji mkubwa wa current huu unamaanisha bora kwa moduli.
Hata kwa Standard Test Condition, current huu pia unategemea eneo la moduli limelafikia mwanga. Kwa sababu ya kukutana na eneo, ni bora kutaja kwa current ya circuit fupi kila eneo.
Hii inatafsiriwa kama Jsc.
Kwa hiyo,
Hapa, A ni eneo la moduli lililojulikana mwanga wa standard (1000w/m2). Current ya circuit fupi wa moduli ya PV pia unategemea teknolojia ya kutengeneza kitu cha jua.

Open Circuit Voltage (Voc)

Upeleleji wa umeme wa moduli ya jua kwa Standard Test Condition, pale pembeni chanya na pembeni chanya cha moduli haijugunduliwa chochote. Tathmini hii ya moduli ya jua inategemea teknolojia iliyotumiwa kuzengeneza vitu vya jua vya moduli. Voc zaidi inamaanisha bora kwa moduli ya jua. Umeme huu wa circuit wazi wa moduli ya jua pia unategemea joto la mzunguko.

Maximum Power Point

Hii ni kiasi kikubwa cha nguvu ambacho moduli inaweza kutumia kwa Standard Test Conditions. Kwa dimensi moja ya moduli, zaidi ya nguvu maksimu ni bora kwa moduli. Nguvu maksimu inatafsiriwa kama peak power na hii inatafsiriwa kama Wm au Wp.
Moduli ya jua inaweza kutumika kwa kombinasi yoyote ya umeme na current hadi Voc na Isc.
Lakini kwa kombinasi fulani ya umeme na current kwa Standard Test Conditions, upeleleji wa nguvu ni maksimu. Ikiwa tutatempa kwa y-axis ya V-I characteristic ya moduli ya jua, tutapata upeleleji wa nguvu unaongezeka kwa current lakini baada ya current fulani, upeleleji wa nguvu utakwenda chini kama anachukua short circuit current kama kwenye short circuit condition, umeme unachukua kuwa zero kwa pembeni chanya cha moduli ya jua. Kwa hiyo ni wazi kuwa nguvu maksimu ya moduli ya jua haiwezi kutokea kwenye current maksimu, yaani short circuit current, badala yake inatokea kwenye current chenye thamani chache ndogo kuliko short circuit current (Isc). Current hii ambayo nguvu maksimu inatokea inatafsiriwa kama Im.
Vile vile, nguvu maksimu ya kitu cha jua haiwezi kutokea kwenye umeme wa circuit wazi kama ni open circuit condition na current kwenye kitu cha jua unachukua kuwa zero. Kwa sababu ya hali hii, nguvu maksimu kwenye moduli ya jua inatokea kwenye umeme chenye thamani chache ndogo kuliko umeme wa circuit wazi (Voc). Umeme huu ambako nguvu maksimu inatokea inatafsiriwa kama Vm. Nguvu maksimu ya moduli ya jua inatafsiriwa kama

Current na umeme ambapo nguvu maksimu inatokea hutajwa kama current na umeme kwenye Maximum Power Point.

Fill Factor of a Solar Module

Fill factor wa moduli ya jua unatafsiriwa kama uwiano wa nguvu maksimu (Pm = Vm x Im) kwa bidhaa ya umeme wa circuit wazi (Voc) na current ya circuit fupi (Isc).