سایہ کا سولر پینلز پر پڑنے والا اثر: کرنٹ (Current) بمقابلہ وولٹیج (Voltage)

کیوں کرنٹ سب سے پہلے متاثر ہو جاتا ہے؟

سولر سیلوں میں بہنے والی کرنٹ، روشنی کی شدت کے تقریباً لینئر طور پر اثرانداز ہوتی ہے: جتنے زیادہ فوٹون جوڑے (junction) پر ٹکراتے ہیں، اتنی ہی زیادہ الیکٹرونوں کی ترقیات ہوتی ہے۔ اگر پینل کے کسی حصے کو ڈھک دیا جائے، تو وہ سیلیں کارکرگی کرنا بند کر دیتی ہیں۔ لیکن سیریز سٹرنگ (series string) میں تو تمام سیلوں سے یک ہی کرنٹ گزرنا ضروری ہے۔ ان سیلوں کے لئے جو سایے میں نہیں ہیں، کوئی امکان نہیں کہ وہ سایے والی سیلوں کے ارد گرد سے کرنٹ کو منتقل کر سکیں؛ اس لیے پوری سیریز کی کرنٹ کی مقدار وہی ہو جاتی ہے جسے سب سے کمزور سیل سے گزارا جا سکے۔

وولٹیج کا طرز عمل مختلف ہوتا ہے۔ ایک واحد سیلیکون سیل تقریباً 0.5–0.6 وولٹ کا وولٹیج پیدا کرتی ہے، اور پینل کا کُل وولٹیج تمام سیلوں کے وولٹیجوں کا مجموعہ ہوتا ہے۔ چند سیلوں پر سایہ پڑنے سے اس مجموعے پر معمولی اثر پڑتا ہے۔ جب کوئی بوجلی کا بوجھ (لوڈ) نہیں جوڑا جاتا، تو اوپن-سرکیٹ وولٹیج معمول کے قریب رہتا ہے؛ چارجنگ کے دوران، آپریٹنگ وولٹیج میں تقریباً 10% یا اس سے کم کمی آسکتی ہے۔ چارجنگ کے لیے وولٹیج ضروری ہے، لہٰذا چارجر کو اب بھی کافی وولٹیج ملتا ہے تاکہ کرنٹ پہنچ سکے — صرف کرنٹ کی مقدار کم ہو جاتی ہے۔

بائپاس ڈائوڈ: پینل کا ذاتی نقصان-کنٹرول نظام

پینلز مکمل طور پر سایے کے خلاف بے بصیرت نہیں ہوتے۔ زیادہ تر پینلوں میں “بائپاس ڈائوڈ” (bypass diodes) ہوتے ہیں، جو کرنٹ کو سایے میں پڑی سیلوں کے گروہ کے ارد گرد دوسرے راستے سے بھیجتے ہیں۔ جب سایے میں پڑی سیلوں کی وجہ سے پینل کا کُل وولٹیج کم ہو جاتا ہے، تو ان ڈائوڈز کا کام شروع ہو جاتا ہے، اور باقی سیلیں اعلیٰ وولٹیج پر لیکن کم کرنٹ کے ساتھ کام جاری رکھتی ہیں — اس طرح سایے میں پڑی سیلوں کا اثر پورے پینل پر نہیں پڑتا۔

دو اہم نتائج جن کو جاننا ضروری ہے:

جب ڈائوڈ اپنا کام درست طریقے سے انجام دیتے ہیں، تو نقصان معمولی ہوتا ہے، نہ کہ فاجعہ؛ 20% تک کا سایہ دار حصہ اسی حصے کی پیداوار کے علاوہ ڈائوڈ کے کارکرگی کے نقصان کو بھی شامل کرتا ہے، لیکن پورے سسٹم کو تباہ نہیں کرتا۔ اگر کوئی ڈائوڈ خراب ہو جاتا ہے، تو وہ حصہ دوبارہ پورے سسٹم کے لئے مسئلہ بن جاتا ہے، اور سایہ دار سیلیں حرارت خارج کرنا شروع کر دیتی ہیں – یہی وہ “ہاٹ اسپاٹ” (hot spot) کی مشکل ہے جس کی تفصیل ہمارے ہاٹ اسپاٹ روکنے کے صفحے پر دی گئی ہے۔ اگر درخت کے اگرے جانے کے بعد کسی پینل کا کوئی گوشہ زیادہ گرم ہو جاتا ہے، تو سب سے پہلے ڈائوڈ کو شک کریں، نہ کہ سیلیوں کو۔

MPPT کنٹرولرز نقصان کا کچھ حصہ واپس حاصل کرتے ہیں

میکسیمم پاور پوائنٹ ٹریکنگ (MPPT) چارج کنٹرولر، سایہ دار حصے کے باعث پینل کے بہترین کارکردگی کے نقطے کے حساب سے اپنے تبدیلی کے ریشو کو مسلسل ایڈجسٹ کرتا رہتا ہے۔ یہ اس انرجی کو واپس حاصل نہیں کر سکتا جو سایہ دار سیلیں پہلے ہی پیدا نہیں کر پائیں، لیکن یہ کنٹرولر کو باقی انرجی کو ضائع ہونے سے روکتا ہے۔ دوسری جانب، PWM کنٹرولر کے معاملے میں، سایہ دار حصے کی وجہ سے پینل کا کارکردگی کا نقطہ مزید نیچے چلا جاتا ہے، اور پینل کی پیدا کردہ انرجی اور بیٹری کو ملنے والی انرجی کے مابین کا فرق بڑھ جاتا ہےۤ

اس کا شہری روشنی کے نظام پر کیا اثر ہوتا ہے؟

اس کی وجہ سے شہری روشنی کے نظام کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے؛ سایہ دار حصوں کی وجہ سے روشنی کم ہو جاتی ہے، اور کنٹرولرز کے کمزور کارکردگی کی وجہ سے بیٹری کی طاقت بھی زیادہ جلتی ہے۔

ناکامی ہمیشہ مالی نقصان کی شکل میں ظاہر ہوتی ہے؛ روزانہ کم فصل حاصل ہونے کی وجہ سے بیٹری میں محفوظ شدہ انرجی بھی کم ہو جاتی ہے۔ پہلا علامہ یہ ہے کہ لائٹ کا مکمل روشنی کا دورانیہ کم ہو جاتا ہے، پھر لائٹ جلدی ہی بجلی چلنا بند کر دیتی ہے (بجائے اس کے کہ پروگرام کے مطابق کام کرے)، اور سب سے بدترین حالت میں لائٹ صبح سے پہلے ہی بند ہو جاتی ہے۔ زمین سے دیکھنے پر ایسا لگتا ہے کہ کوئی خرابی پینل میں نہیں ہے؛ اسی لیے ہمیں سب سے زیادہ یہ شکایت ملتی ہے کہ “لائٹ صبح 3 بجے بند ہو جاتی ہے”， نہ کہ “پینل کو کوئی سایہ لگ گیا ہے”۔

طویل مدتی طور پر پینل پر جزوی سایہ پڑنے سے اضافی اخراجات بھی ہوتے ہیں؛ سایے میں رہنے والے سیل گرمی خارج کرتے ہیں، جس سے پینل کے آلیات (اینکیپسولیٹنٹ اور سولڈر جوڑ) خراب ہو جاتے ہیں۔ اسی وجہ سے پینل کی عمر 30–50٪تک کم ہو جاتی ہے… اور یہ مسئلہ کسی دوسرے وجہ سے پیدا ہوتا ہےۤ

جائے حادثہ کی جانچ: صرف پانچ منٹ، بغیر کسی آلے کے۔

صبح 9 بجے، دوپہر اور شام 3 بجے اس پینل کا جائزہ لیں۔ سایہ کی جگہیں بدلتی رہتی ہیں؛ جو شاخ جو جون میں کوئی مسئلہ نہیں کرتی، ستمبر تک مسئلہ کا سبب بن سکتی ہے۔ واضح چوروں کو دیکھیں – نئے پودے، پرچم کے ستون، علامتوں کے پوسٹ، اور نئے سیٹ اپ کے بعد لگائے گئے سیٹلائٹ ڈش۔ پینل کے سامنے کے حصے کو گندگی سے پاک کریں؛ ہوا میں موجود چھوٹے چھوٹے ذرات اور گالے صاف کیے جا سکتے ہیں؛ ہماری صفائی سے متعلق معلومات “ہاٹ سپاٹ” (Hot Spot) صفحے پر موجود ہیں۔ اگر کنٹرولر میں روزانہ ریکارڈ رکھنے کی سہولت ہے، تو آپ اسے ضرور پڑھیںے کی کوشش کریںے۔ چارجنگ کرنے کی رفتار کا اچانک اضافہ اور بعد میں اس کا صفر ہو جانا سایہ کی موجودگی کی علامت ہے؛ صبح سے لے کر رفتار کا مستقل صفر رہنا کنکشن کی خرابی کی علامت ہےۤ اگر آپ پینل کا رقبہ بڑھانے کا فیصلہ کرتے ہیں، تو پہلے سایے کو ہٹانے کی کوشش کریں۔ پینل کا رقبہ بڑھانے سے پڑنے والے اخراجات، سایہ کو ہٹانے کے اخراجات سے زیادہ ہوں گے، اور اس سے “ہاٹ سپاٹ” سسٹم ویسے ہی باقی رہ جائے گا۔

یہ صفحہ کیا نہیں کرتی…

(“This page does not cover…”): اس صفحے میں ان تفصیلات کا ذکر نہیں کیا گیا ہے جو اس پینل کی دیکھبینی اور مرمت سے متعلق ہیں، جیسے کہ مخصوص آلات کا استعمال، مرمت کے طریقے، یا دیگر ضروری معلومات۔

یہ صفحہ آف-گریڈ (off-grid) روشنی کے فیکٹرز میں استعمال کیے جانے والے DC-کپلڈ پینلز (DC-coupled panels) سے متعلق “شیڈنگ فیزکس” (shading physics) کی تشریح کرتی ہے۔ یہ مائکرو-اینوورٹرز (micro-inverters) یا پاور اپٹیمائزرز (power optimizers) والے گریڈ-ٹائیڈ (grid-tied) سسٹمز کا ذکر نہیں کرتی، کیونکہ ان سسٹمز میں شیڈنگ کا انتظام مختلف طریقوں سے کیا جاتا ہے۔ اگر آپ کے مقام پر ایسی چیزیں ہیں جن کو حذف نہیں کیا جاسکتا، تو ہمارے کنٹرولر سائزنگ کیلکولیٹر کا استعمال کریں؛ یہ کیلکولیٹر شیڈنگ کے اثرات کو مدِ نظر رکھتے ہوئے بیٹری کا درست سائز تجویز کرتا ہے۔ بیٹری کا سائز اسی حقیقی حالت کے مطابق تعیین کریں، نہ کہ ایسی کلپٹڈ (shaded) صورتحال کے مطابق جس میں آسمان صاف ہو۔