ባለብዙ-ቁረጥ የፀሐይ ሞጁሎች፡ ርዕሱ ለምን ተመልሶ እየታየ ነው

ከ2025 ጀምሮ፣ የ “ባለብዙ-ቁረጥ” የፀሐይ ሞጁሎች ሀሳብ በፒቪ ኢንዱስትሪ ውስጥ እንደገና ተወዳጅ ሆኗል። በዚህ አመት የSNEC ኤግዚቢሽን ላይ፣ ብዙ የሞጁል አምራቾች እንደ ሶስተኛ-ቁረጥ እና ሩብ-ቁረጥ ሞጁሎች ያሉ አዳዲስ ዲዛይኖችን አቅርበዋል። አምራቾች ከተለመደው የግማሽ-ቁረጥ ቅርጸት እርካታ የሌላቸው ይመስላል። ኢንዱስትሪው በጣም ተግባራዊ የሆነ ጥያቄ እየጠየቀ ነው፡ አንድ የፀሐይ ሴል ስንት ጊዜ ሊቆረጥ ይችላል፣ እና ምን እውነተኛ እሴት ያመጣል?

ይህ መጣጥፍ ባለብዙ-ቁረጥ ሞጁሎች ምን እንደሆኑ፣ ለምን እንደገና እየተወያዩበት እንደሆነ፣ እና ከጥላ መቋቋም አንፃር ምን ጥቅሞች እና ገደቦች እንዳሏቸው በጥልቀት ይመለከታል።

ባለብዙ-ቁረጥ የፀሐይ ሞጁል ምንድን ነው?

“ባለብዙ-ቁረጥ” የፀሐይ ሞጁል ማለት አንድ ሙሉ መጠን ያለው የፀሐይ ሴል ወደ ብዙ ትናንሽ የሴል ክፍሎች መቆረጡን ያመለክታል፣ ከዚያም በተከታታይ ወይም በትይዩ የወረዳ ዲዛይን እርስ በርስ የተገናኙ እና ወደ ሙሉ የፒቪ ሞጁል የተለጠፉ ናቸው።

የተለመዱ ቅርጸቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

• ግማሽ-ቁረጥ ሴሎች: አንድ ሙሉ ሴል ወደ 2 ቁርጥራጮች ይቆረጣል፣ በአሁኑ ጊዜ ዋናው ዲዛይን

• ሶስተኛ-ቁረጥ ሴሎች: አንድ ሴል ወደ 3 ቁርጥራጮች ይቆረጣል

• ባለብዙ-ቁረጥ ሴሎች: አንድ ሴል ወደ ብዙ ትናንሽ ቁርጥራጮች ይቆረጣል፣ ለምሳሌ የ4-ቁረጥ፣ 5-ቁረጥ ወይም 6-ቁረጥ ዲዛይኖች

• የሺንግልድ ሞጁሎች፡ እንዲሁም ልዩ የባለብዙ ቁርጥራጭ አፕሊኬሽን አይነት፣ ተደራራቢ የሴል ቁርጥራጮች ያሉት

ማስታወሻ፡ ከላይ ያሉት ሥዕላዊ መግለጫዎች የተለመዱ የወረዳ ፅንሰ-ሀሳቦችን ብቻ ያሳያሉ። እነሱ የተወሰኑ አምራቾችን ትክክለኛ የምርት ዲዛይኖችን አይወክሉም።

አምራቾች የባለብዙ ቁርጥራጭ ዲዛይኖችን የሚጠቀሙበት ምክንያት

የባለብዙ ቁርጥራጭ ዲዛይን ዋና ዓላማ የእያንዳንዱን የሴል ክፍል የሚሰራውን ጅረት መቀነስ እና የሞጁሉን ውስጣዊ የወረዳ ግንኙነት ማመቻቸት ነው። ይህን በማድረግ ሞጁሉ የኤሌክትሪክ ኪሳራን መቀነስ እና በተወሳሰቡ የእውነተኛ ዓለም ሁኔታዎች ውስጥ የኃይል ማመንጨትን ማሻሻል ይችላል።

ዋና ዋና ጥቅሞቹ የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

• ዝቅተኛ የሚሰራ ጅረት፡ የፀሐይ ሴል ወደ ትናንሽ ክፍሎች ከተቆረጠ በኋላ የእያንዳንዱ ንዑስ ሴል ጅረት በዚሁ መጠን ይቀንሳል።

• ዝቅተኛ የመቋቋም ኪሳራ፡ የ PV ሞጁል ውስጣዊ የመቋቋም ኪሳራ ከጅረቱ ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው።

Ploss = I²R

ስለዚህ ጅረቱ ሲቀንስ በሪቦኖች፣ በባስባሮች እና በውስጣዊ የመተላለፊያ መንገዶች ላይ ያለው የመቋቋም ኪሳራም ይቀንሳል።

• ከፍተኛ የሞጁል ውፅዓት ኃይል፡ በዝቅተኛ ውስጣዊ የኤሌክትሪክ ኪሳራ ምክንያት፣ ሞጁሉ በመደበኛ የሙከራ ሁኔታዎች ውስጥ የተወሰነ የኃይል ትርፍ ማግኘት ይችላል።

• የተቀነሰ የሙቀት ነጠብጣብ አደጋ፡ ዝቅተኛ ኤሌክትሪክ በከፊል ጥላ ሲደርስ ማሞቂያን ለመቀነስ ይረዳል፣ የሞጁሉን የሙቀት ነጠብጣብ ባህሪ ያሻሽላል።

• የተሻለ የጥላ መቻቻል፡ በተገቢው የወረዳ ንድፍ፣ የአካባቢ ጥላ ተጽእኖ ወደ ትንሽ አካባቢ ሊገደብ ይችላል፣ ይህም ጥላ ያልደረሰባቸው አካባቢዎች ኃይል ማመንጨታቸውን እንዲቀጥሉ ያስችላል።

የወረዳ ንድፍ፡ የአካባቢ ጥላ የፀሐይ ሞጁል ውጤትን እንዴት እንደሚጎዳ

የፀሐይ ሴል በግምት እንደ የኤሌክትሪክ ምንጭ ሊቆጠር ይችላል። በጥሩ የፀሐይ ብርሃን ስር፣ ሴሉ ኤሌክትሪክ ያመነጫል። የሴሉ ክፍል ጥላ ሲደርስበት፣ የኃይል ማመንጨት አቅሙ ይቀንሳል፣ እና የውጤት ኤሌክትሪክም ይቀንሳል።

ስእል 6፡ ጥላ በአንድ ሴል ሕብረቁምፊ ውጤት ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ

በባህላዊ ሙሉ-ሴል ሞጁል ውስጥ፣ ብዙ ሴሎች በተከታታይ ተያይዘው የሴል ሕብረቁምፊ ይፈጥራሉ። አንድ ሴል ወይም ጥቂት ሴሎች ጥላ ከደረሰባቸው፣ ጥላ የደረሰባቸው ሴሎች የጠቅላላውን ሕብረቁምፊ የኤሌክትሪክ ውጤት ይገድባሉ። በቀላል አነጋገር፣ የአንድ ሕብረቁምፊ የውጤት ኤሌክትሪክ ብዙውን ጊዜ የሚወሰነው በደካማው ሴል ነው፣ ይህም ብዙውን ጊዜ በጣም ጥላ የደረሰበት ሴል ነው።

በከባድ ጥላ ስር፣ የተጠላለፈው ሴል ተቃራኒ አቅጣጫ ሊሆን ይችላል። ኃይል ከማመንጨት ይልቅ፣ የኤሌክትሪክ ጭነት ይሆናል እና የአካባቢ ሙቀት ያመነጫል። ይህ የታወቀው የሙቀት ነጠብጣብ ውጤት ነው።

የሙቀት ነጠብጣብ አደጋን ለመቀነስ፣ የPV ሞጁሎች በተለምዶ በማለፊያ ዳዮዶች የታጠቁ ናቸው። አንድ የሴል ሕብረቁምፊ በከባድ ሲጠላለፍ፣ የማለፊያ ዳዮዱ ይመራል እና ጅረቱ የተጎዳውን ሕብረቁምፊ እንዲያልፍ ያስችላል። ይህ ሴሎቹን ይከላከላል፣ ነገር ግን የተለፈው ሕብረቁምፊ ከእንግዲህ ኃይል ማበርከት አይችልም። በዚህ ምክንያት፣ የሞጁሉ ውጤት ኃይል በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል።

ስለዚህ፣ የአንድ ሞጁል የጥላ መቋቋም በፀሐይ ሴል ብቻ አይወሰንም። እንዲሁም በሞጁሉ ውስጣዊ የወረዳ ንድፍ ላይ በእጅጉ የተመካ ነው።

የብዙ-ቁረጥ ሞጁሎች መሠረታዊ አመክንዮ፡ ከፍተኛ ጅረትን ወደ ዝቅተኛ ጅረት መከፋፈል

ብዙ-ቁረጥ ሞጁል መደበኛ ሴሎችን ወደ ትናንሽ የሴል ክፍሎች ይቆርጣል እና ከዚያ በተገቢ ተከታታይ እና ትይዩ ወረዳዎች ያገናኛል። ከባህላዊ ሙሉ-ሴል ሞጁሎች ጋር ሲነጻጸር፣ የብዙ-ቁረጥ ንድፍ አንድ አስፈላጊ ባህሪ እያንዳንዱ የተቆረጠ የሴል ክፍል በዝቅተኛ ጅረት መሥራቱ ነው።

የአንድ ሙሉ ሴል የሥራ ጅረት I0 ነው ብለን እናስብ። ወደ n ቁርጥራጮች በእኩል ከተቆረጠ፣ የእያንዳንዱ የተቆረጠ የሴል ክፍል ቲዎሬቲካል ጅረት በግምት፡-

Icell = I0 / n

ለምሳሌ፡-

• በግማሽ የተቆረጠ ሞጁል ውስጥ፣ እያንዳንዱ የግማሽ ሴል ክፍል ወቅታዊ ኃይል ወደ I0/2 ያህል ነው።

• በሶስተኛ የተቆረጠ ሞጁል ውስጥ፣ እያንዳንዱ የሶስተኛ የተቆረጠ ሴል ክፍል ወቅታዊ ኃይል ወደ I0/3 ያህል ነው።

• በሩብ የተቆረጠ ሞጁል ውስጥ፣ እያንዳንዱ የሩብ የተቆረጠ ሴል ክፍል ወቅታዊ ኃይል ወደ I0/4 ያህል ነው።

እርግጥ ነው፣ ትክክለኛ የወቅታዊ ኃይል እሴቶች በሌዘር የመቁረጥ ጥራት፣ በጠርዝ ማለስለስ፣ በሪበን ዲዛይን፣ በተቃውሞ ኪሳራ እና በሞጁል አቀማመጥ ላይ ተጽዕኖ ይደረግባቸዋል። ነገር ግን ከመሠረታዊ መርህ አንጻር፣ የብዙ ቁረጥ ሴል ክፍሎች የሚሠሩበት ወቅታዊ ኃይል ከሙሉ ሴሎች ያነሰ ነው።

ወቅታዊ ኃይል ሲቀንስ፣ ሁለት ቀጥተኛ ጥቅሞች ይታያሉ።

ዝቅተኛ የተቃውሞ ኪሳራ

ወቅታዊ ኃይል ሲቀንስ፣ በሪበኖች እና በግንኙነት አካባቢዎች ውስጥ ያለው የተቃውሞ ኪሳራ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። የሩብ ቁረጥ ሞጁልን እንደ ምሳሌ ስንወስድ፣ በተመጣጣኝ ሁኔታዎች እና ሌሎች ነገሮች ሳይለወጡ ሲቀሩ፣ የተቃውሞ ኪሳራው በንድፈ ሀሳብ ከሙሉ ሴል ሞጁል አንድ አስራ ስድስተኛ ሊቀንስ ይችላል።

የአካባቢ ጥላ ተጽዕኖ በቀላሉ ሊገደብ ይችላል

በተጨማሪ የተከፋፈለ የወረዳ ዲዛይን ሲኖር፣ በጥላ ምክንያት የሚፈጠረው የወቅታዊ ኃይል አለመመጣጠን በአካባቢው ብቻ ሊገደብ ይችላል እንጂ ትልቅ የሴል ሕብረቁምፊ ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም።

ለምሳሌ፣ ሁለት ተመሳሳይ ስፋት ያላቸው የጥላ ነገሮች በሙሉ ሴል ሞጁል እና በግማሽ ቆራጭ ሞጁል ላይ ሲወድቁ፣ ነገሩ በሙሉ ሴል ሞጁል ውስጥ አንድ ሙሉ ሴል 80% ሊሸፍን ይችላል። በግማሽ ቆራጭ ሞጁል ውስጥ፣ ተመሳሳይ ነገር በሁለት ግማሽ ሴሎች ላይ ሊሰራጭ ይችላል፣ የአንዱን ግማሽ ሴል 30% እና የሌላውን 50% ይሸፍናል። በዚህ ሁኔታ፣ የአሁኑ አለመመጣጠን ንድፍ እና የተጎዳው አካባቢ የተለየ ይሆናል።

ቁልፍ ነጥቡ፡ የበለጠ ተለዋዋጭ የተከታታይ እና ትይዩ ዑደት ንድፍ

ባለብዙ ቆራጭ ሞጁል ንድፍ ሴሎችን ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች መቁረጥ ብቻ አይደለም። የጥላ መቋቋምን የሚወስነው ትክክለኛው ነገር ከተቆረጡ በኋላ ሴሎቹ እንዴት እንደሚገናኙ ነው።

በባህላዊ ሙሉ ሴል ሞጁል ውስጥ፣ ሴሎች ብዙውን ጊዜ በተከታታይ ይገናኛሉ፣ እና ሞጁሉ በሶስት ባይፓስ ዳዮዶች በሶስት የወረዳ ክፍሎች ይከፈላል። አንድ ሴል በከባድ ጥላ ሲሸፈን፣ የጠቅላላውን ሞጁል አካባቢ አንድ ሶስተኛ ያህል ውፅዓት ሊጎዳ ይችላል።

በባለብዙ ቆራጭ ሞጁል ውስጥ፣ የመጀመሪያው ትልቅ የሴል ሕብረቁምፊ በበለጠ ዝርዝር በሆነ የተከታታይ-ትይዩ ንድፍ ወደ ትናንሽ የኃይል ማመንጫ ክፍሎች ሊከፈል ይችላል። ትይዩ መንገዶችም የበለጠ ተለዋዋጭ የአሁኑን ስርጭት ያስችላሉ።

ሩብ-ቁረጥ ሞዱልን እንደ ምሳሌ በመውሰድ፣ በተገቢ የወረዳ አቀማመጥ፣ በአንድ ነጠላ የተቆረጠ ሴል ላይ የሚደርሰው የጥላ ተጽዕኖ ከወረዳው አካባቢ አንድ አስራ ሁለተኛ ያህል ብቻ ሊገደብ ይችላል። በንጽጽር፣ በባህላዊ ሙሉ-ሴል ወይም ግማሽ-ቁረጥ ሞዱሎች ውስጥ፣ በተመሳሳይ ቦታ ላይ ያለ ጥላ የሴል ሕብረቁምፊ ውጤት ላይ በጣም ትልቅ ክፍል ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል።

ስእል 7፡ የሙሉ-ሴል፣ የግማሽ-ቁረጥ፣ የሶስተኛ-ቁረጥ እና የሩብ-ቁረጥ ሞዱሎች አቻ የወረዳ ሥዕላዊ መግለጫዎች

ስእል 8፡ በተመሳሳይ 50% የትንሹ የኃይል ማመንጫ ክፍል ጥላ ስር፣ የሺንግል ሞዱሎች ከፍተኛ ኃይል መጠበቅ ይችላሉ

ስለዚህ፣ ባለብዙ-ቁረጥ ሞዱሎች በከፊል ጥላ ስር የበለጠ ዝርዝር የወረዳ ክፍሎችን እና ትይዩ የአሁን መንገዶችን በመጠቀም የተሻለ ውጤት መጠበቅ ይችላሉ። ዋናው የንድፍ አመክንዮ የሚከተሉትን ያካትታል፦

• ሴሎችን ወደ ትናንሽ የኃይል ማመንጫ ክፍሎች መቁረጥ

• የሚፈለገውን የሞዱል ቮልቴጅ ለማግኘት ተገቢ ተከታታይ ግንኙነት መጠቀም

• በእያንዳንዱ ቅርንጫፍ ውስጥ ያለውን አሁን ለመቀነስ ትይዩ ቅርንጫፎችን መጠቀም

• በጥላ አካባቢዎች የኃይል ብክነትን ለመገደብ የማለፊያ ዳዮዶችን መጠቀም

• ጥላ የሌላቸው አካባቢዎች በተቻለ መጠን ኃይል ማመንጨታቸውን እንዲቀጥሉ መፍቀድ

አስፈላጊ ገደቦች፡ ባለብዙ-ቁረጥ በሁሉም የጥላ ዘይቤ ስር ሁልጊዜ የተሻለ አይደለም

ምንም እንኳን ይህ ጽሑፍ ባለብዙ-ቁርጥ የወረዳ ንድፍ የጥላ መቋቋም አቅምን እንዴት እንደሚያሻሽል ላይ ያተኩራል፣ ባለብዙ-ቁርጥ ሞጁሎች በሁሉም የጥላ ሁኔታ ውስጥ ሁልጊዜ ጥቅም አይኖራቸውም።

ከላይ የተብራራው ቁልፍ ነጥብ ይህ ነው፡ የሕዋስ ክፍሉ የተጋረደው መጠን ተመሳሳይ ሲሆን፣ ባለብዙ-ቁርጥ ሞጁሎች ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ የውጤት ኃይል ያስገኛሉ። ነገር ግን፣ በተመሳሳይ የጥላ መጠን እና ቅርጽ ስር፣ እያንዳንዱ የተቆረጠ ሕዋስ ክፍል አነስተኛ ስፋት ስላለው፣ የዚያ ክፍል የተጋረደው መጠን በእውነቱ ከፍ ሊል ይችላል። ይህ የውጤት ኃይል እንዲቀንስ ሊያደርግ ይችላል።

ለምሳሌ፣ ጥላ በሞጁሉ አጭር ጎን ሲከሰት፣ በተለይም በማለዳ ወይም ከሰአት በኋላ የፀሐይ አንግል ዝቅተኛ በሆነበት ጊዜ፣ ጥላው የታችኛውን ረድፍ ሕዋሶች ሊሸፍን ይችላል። ለግማሽ-ቁርጥ ሞጁል፣ የታችኛው ረድፍ 70% ብቻ ሊጋረድ ይችላል። ነገር ግን ለሩብ-ቁርጥ ሞጁል፣ እያንዳንዱ የተቆረጠ ሕዋስ በቁመት አጭር ስለሆነ፣ ተመሳሳይ ጥላ የታችኛውን ረድፍ የሩብ-ቁርጥ ሕዋሶችን ሙሉ በሙሉ ሊሸፍን ይችላል። ይህ በተዛማጅ የወረዳ ክፍል ውስጥ ከፍተኛ የውጤት መውደቅ ሊያስከትል ወይም የሕዋስ ሕብረቁምፊው ክፍል የውጤት አቅሙን እንዲያጣ ሊያደርግ ይችላል።

በተጨማሪም፣ የሶስተኛ ቁርጥራጭ ሞጁሎች በአቀማመጥ እና በወረዳ ዲዛይን ምክንያት ከላይ ወደ ታች አሲሜትሪ ሊኖራቸው ይችላል። ተመሳሳይ የጥላ ቦታ ወይም ቅርፅ በሞጁሉ የተለያዩ ጎኖች ላይ ሲታይ፣ ትክክለኛው የውጤት ኪሳራ አንድ አይነት ላይሆን ይችላል። በአንዳንድ ልዩ የጥላ ሁኔታዎች ውስጥ፣ የሶስተኛ ቁርጥራጭ ሞጁል ከግማሽ ቁርጥራጭ ሞጁል የበለጠ የኃይል ኪሳራ ሊኖረው ይችላል።

ስለዚህ፣ በጥላ ምክንያት የሚከሰተውን የኃይል ኪሳራ በሚገመግሙበት ጊዜ፣ የጥላውን ቦታ ብቻ ማየት አንችልም። እንዲሁም ትክክለኛውን የውስጥ ተከታታይ-ትይዩ የወረዳ ስርጭት፣ የባይፓስ ዳዮድ መከላከያ ዞኖች፣ የጥላ ቅርፅ እና የጥላ አቀማመጥ ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን።

ከከፍተኛ ኃይል ወደ ከፍተኛ የኢነርጂ መቋቋም ችሎታ

የፒቪ ሞጁል ኃይል መጨመሩን ሲቀጥል፣ የኢንዱስትሪ ውድድር በመደበኛ የሙከራ ሁኔታዎች ውስጥ ከፍተኛውን ኃይል ብቻ አይደለም። ለእውነተኛ የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎች፣ የረጅም ጊዜ የኢነርጂ ምርት እና ውስብስብ በሆነ የአሠራር አካባቢ ውስጥ መረጋጋት የበለጠ አስፈላጊ እየሆነ መጥቷል።

ሩብ ቁርጥራጭ እና ሌሎች ባለብዙ ቁርጥራጭ ሞጁሎች አነስተኛ የሴል ክፍሎችን፣ ዝቅተኛ የአሠራር ጅረት እና የበለጠ ተለዋዋጭ ተከታታይ-ትይዩ ወረዳዎችን በመጠቀም የአካባቢ ጥላ በጠቅላላ ሞጁል ውጤት ላይ የሚያሳድረውን ተጽዕኖ ይቀንሳሉ። ዋና እሴታቸው ቀላል ነው፡ የጥላውን ውጤት አካባቢያዊ ማድረግ፣ ያልተጠለለውን ቦታ መሥራቱን ቀጥል፣ እና በእውነተኛ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የኢነርጂ ማመንጨት መረጋጋትን ማሻሻል።

በንግድ እና ኢንዱስትሪ ጣሪያዎች፣ የመኖሪያ ጣሪያዎች፣ የBIPV ፕሮጀክቶች እና ሌሎች የአካባቢ ጥላ አደጋ ባለባቸው ሁኔታዎች ውስጥ፣ ሩብ-ተቆራረጡ ሞጁሎች የስርዓት ምርት እና የአሰራር አስተማማኝነትን ለማሻሻል ጠቃሚ የቴክኒክ መንገድ ሊሆኑ ይችላሉ።

የOoitech እይታ

ከፀሐይ ሞጁል ማምረቻ መስመሮች ጋር በቅርበት የሚሰራ የመሳሪያ አቅራቢ እንደመሆኖ፣ Ooitech ባለብዙ-ተቆራረጡ ቴክኖሎጂን እንደ የሴል ቅርጸት ለውጥ ብቻ ሳይሆን፣ የሌዘር ቆራረጥ ትክክለኛነትን፣ የስትሪንግ መረጋጋትን፣ የወረዳ አቀማመጥን እና የጥራት ምርመራን የሚያካትት የተዋሃደ ፈተና አድርጎ ይመለከተዋል። ግማሽ-ተቆራረጡ፣ ሶስተኛ-ተቆራረጡ፣ ሩብ-ተቆራረጡ ወይም ሺንግልድ ምርቶችን ለሚያስቡ አምራቾች፣ የምርት መስመሩ ከሞጁሉ ኤሌክትሪክ አርክቴክቸር ጋር አብሮ መገምገም አለበት፣ ምክንያቱም የጥላ አፈጻጸም እያንዳንዱ ትንሽ የሴል ክፍል እንዴት እርስ በርስ እንደሚገናኝ እና እንደሚጠበቅ ላይ በእጅጉ የተመካ ነው። በእኛ አመለካከት፣ የሚቀጥለው የሞጁል ውድድር የስም ሰሌዳ ዋት ብቻ ሳይሆን፣ አንድ ሞጁል በአቧራ፣ በቅጠል፣ በጣሪያ እንቅፋቶች እና ዝቅተኛ አንግል ጥላዎች ውስጥ እንዴት በአስተማማኝ ሁኔታ ኃይል ማመንጨቱን እንደሚቀጥል ያወዳድራል።