কোনো যান্ত্রিক আন্দোলন ছাড়াই আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার জন্য, সৌর প্যানেলগুলি ব্যবহার করা হয় কারণ এতে ফটোভোলটাইক (PV) কোষ থাকে যা আলোর সাপেক্ষে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। পিভি সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল এটি তাপে নয় আলোতে কাজ করে, তাই ঠান্ডা পিভি কোষগুলি আরও দক্ষ।
সোলার প্যানেল এবং অ্যারেতে বাইপাস ডায়োডের ভূমিকা
সৌর প্যানেল সৌর কোষ দ্বারা গঠিত এবং সৌর কোষগুলি অর্ধপরিবাহী স্তর দ্বারা নির্মিত হয়। এন-টাইপ এবং পি-টাইপ স্তরগুলি তৈরি করা হয়, এবং অতিরিক্ত ইলেকট্রনগুলি তৈরি করা হয় কীভাবে একটি স্তরকে পদার্থের সাথে চিকিত্সা করা হয় এবং এর ফলে একটি এন-টাইপ স্তর তৈরি হয়। যদি ইলেকট্রনের ঘাটতি অন্য স্তর দ্বারা তৈরি হয়, তবে এর ফলে একটি পি-টাইপ স্তর তৈরি হয়।
ফটোভোলটাইক কোষে ডায়োডের ব্যবহার
ডায়োড সবসময় একটি একমুখী সুইচের মতো কাজ করে, যার অর্থ কারেন্ট কেবল তখনই এটির মধ্য দিয়ে যেতে পারে যখন এটি একটি ফরোয়ার্ড বায়াস দিক দিয়ে সংযুক্ত থাকে। ডায়োডের প্রধান সুবিধা হল এটি বিভিন্ন অংশ থেকে আসা কারেন্টকে ব্লক করে যা এটিকে যেকোনো ধরনের ক্ষতি থেকে বাঁচায় এবং এই ডায়োডটিকে ব্লকিং ডায়োডও বলা হয়। PN জংশন ডায়োড এবং Schottky ব্যারিয়ার ডায়োড হল সবচেয়ে জনপ্রিয় ডায়োড এবং তাদের সেরা পারফরম্যান্সের কারণে বাইপাস ডায়োড হিসাবে ব্যবহৃত হয়:
বাইপাস ডায়োড সহ সোলার প্যানেল
বাইপাস ডায়োডগুলি প্রাথমিকভাবে কারেন্ট প্রবাহকে সেই কোষগুলিতে সীমাবদ্ধ করে যেগুলি যথেষ্ট পরিমাণে আলো গ্রহন করে এবং যে কোষগুলি বেশ কম পরিমাণে আলো গ্রহন করে তার মধ্য দিয়ে যায়, যার ফলে সেই কোষটিকে ক্ষতিগ্রস্ত হতে বাধা দেয়:
বাইপাস ডায়োডগুলি PV সেলের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে, এই ডায়োডগুলিকে ভালভাবে উন্মুক্ত কোষ থেকে কারেন্ট পাস ব্লক করতে ব্যবহার করা হয় যাতে এটি অতিরিক্ত গরম হওয়া থেকে রোধ করা যায় এবং বার্নআউট হয়ে যায় এবং আংশিক ছায়াযুক্ত কক্ষে কারেন্ট সরবরাহ করে।
এই ক্ষেত্রে, সেল 2 এ একটি মেঘ রয়েছে, এই ছায়ার কারণে এটি বিদ্যুৎ উৎপাদনের পরিবর্তে লোড হয়ে যায়। এখানে বাইপাস ডায়োডটি তার ভূমিকা শুরু করে এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহের দিক পরিবর্তন করে এবং এটি PV কোষের স্ট্রিং বজায় রাখে। নীচের চিত্রটি মেঘের ক্ষেত্রে বাইপাস ডায়োডের ক্রিয়া দেখায়।
বাইপাস ডায়োড ছাড়াই সোলার প্যানেল
নীচের চিত্রটি বাইপাস ডায়োড ছাড়াই সিরিজে সংযুক্ত পিভি কোষগুলির স্ট্রিং দেখায়। তিনটি কোষ সিরিজে রয়েছে, তাই এর আউটপুট ভোল্টেজগুলি দেওয়া হল:
তিনটি সৌর কোষই স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার অধীনে স্রোত এবং ভোল্টে রেট করা শক্তি উত্পাদন করছে, যার অর্থ হল সমস্ত ফটোভোলটাইক কোষগুলি ত্রুটিহীনভাবে কাজ করছে। সিরিজ এবং সমান্তরাল সংযোগ উভয় ক্ষেত্রেই শক্তি যোগ করে। অ্যাম্পিয়ার এবং ভোল্টে, আমরা আদর্শ সর্বোচ্চ রেট পাওয়ারে পৌঁছাই।
যখন বাইপাস ডায়োড ছাড়া, একটি কোষ মেঘ দ্বারা আচ্ছাদিত হয় পুরো কারেন্ট মেঘাচ্ছন্ন কোষের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যার ফলে খুব বেশি তাপ অপচয় হয় এবং এটি পুড়ে যেতে পারে। ছায়াবিহীন সাধারণ কোষগুলি ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ বাড়িয়ে ছায়াযুক্ত কোষগুলিতে ভোল্টেজ হ্রাসকে প্রতিরোধ করার চেষ্টা করে। ফলস্বরূপ, প্রভাবিত ছায়াযুক্ত PV কোষগুলি বিপরীত পক্ষপাতিত্ব লাভ করে এবং তাদের টার্মিনাল জুড়ে নেতিবাচক ভোল্টেজ অনুভব করে।
উপসংহার
পিভি প্যানেলগুলি বিদ্যুতের উত্স, তারা কোনও যান্ত্রিক আন্দোলন ছাড়াই সূর্যের আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে। ব্লকিং এবং বাইপাস হল পিভি প্যানেলগুলির ইনস্টলেশনের সাথে জড়িত দুটি প্রধান অংশ, ব্লকিং ডায়োড একটি পথ সুইচ হিসাবে কাজ করে এবং বাইপাস ডায়োড পিভি সেলকে ওভারকারেন্ট থেকে রক্ষা করে এবং আংশিক ছায়াযুক্ত কোষে কারেন্ট সরবরাহ করে।