JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
90
90
QUYOSH PANELLARINI YERGA ULASH ORQALI POTENSIAL
OKSIDLANISH DARAJASI (POD) TA’SIRINI KAMAYTIRISH:
DIAGNOSTIKA VA OPTIMALLASHTIRISH YONDASHUVLARI
Safarmatov Uchqun Sohibjon o‘g‘li
Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali, assistant
Annotatsiya:
Ushbu maqolada quyosh fotoelektrik (PV) tizimlarida yuzaga
keladigan
Potential Induced Degradation (PID)
hodisasining fizik tabiati, uning
tizim quvvatiga ta’siri hamda
yerga ulash orqali POD ni kamaytirish usullari
ko‘rib
chiqiladi. Tadqiqotda mono- va polikristallik panellar asosida yerga ulangan va
ulanmagan tizimlar solishtirildi. Diagnostik vositalar – termokamera, IV-tracer,
multimetr orqali quvvat yo‘qotishlar, izolyatsiya qarshiliklari va termal zonalar
kuzatildi. Natijalarda yerga ulanmagan tizimlarda POD kuchliroq namoyon bo‘lib,
quvvat yo‘qotishi 7.2% gacha yetgani, termografik kuzatuvlarda esa issiqlik
“hotspot”lar paydo bo‘lgani aniqlandi. Yerga ulangan tizimlarda esa bu ko‘rsatkichlar
sezilarli darajada past bo‘lib, PODning oldi olingani kuzatildi. Maqola oxirida POD ni
kamaytirish bo‘yicha texnik tavsiyalar berilgan.
Kalit so‘zlar:
POD, quyosh paneli, yerga ulash, IV-chiziq, izolyatsiya qarshiligi,
termografik kuzatuv, quvvat yo‘qotishi
1.
Kirish:
Quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantiruvchi fotoelektr
tizimlar (PV panellar) barqaror va ekologik toza energiya manbasi sifatida tobora
ommalashib bormoqda. Biroq, ularning uzoq muddat samarali ishlashi turli
degradatsiya jarayonlariga bog‘liq bo‘lib, ular orasida potensial induktsiyalangan
degradatsiya (Potential Induced Degradation — POD) alohida o‘rin tutadi. POD asosan
PV panellarning yerga ulanishi bilan bog‘liq elektr potensial farqi natijasida yuzaga
keladi. Agar yerga ulash noto‘g‘ri tashkil etilgan yoki umuman yo‘q bo‘lsa, POD
yuzaga kelish xavfi oshadi. Bu degradatsiya PV tizim samaradorligini sezilarli
pasayishiga olib keladi va umuman tizimning ishlash muddatini qisqartiradi. Ushbu
maqolada POD hodisasining kelib chiqishi, yerga ulash tizimining uning oldini
olishdagi roli, diagnostika usullari va amaliy tajribalar asosida optimallashtirish
choralarini o‘rganamiz.
2. Usullar
2.1. Ishlatilgan PV panellar
-
Tadqiqotda monokristallik fotoelektr panellar
ishlatildi. Har bir panel quvvati 320 Vt bo‘lib, ishlab chiqaruvchisi “SunTech”
kompaniyasi, STP320 modeli. Panellar 72 ta hujayradan tashkil topgan va standart
sharoitda (STC) o‘lchangan parametrlar bilan ta’minlangan.
2.2. Yerga ulash sxemalari
- Sinov uchun ikkita yerga ulash sxemasi tanlandi:
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
91
91
Yerga ulangan tizim
— PV panellar markaziy yerga ulash tizimi orqali yerga
bog‘langan. Bu yerga ulash orqali panellar yuzasidagi potensial farq kamaytiriladi.
Yerga ulash bu ortiqcha kuchlanishlarni yo‘qotib, yarimo‘tkazgich strukturasini
himoya qiladi.
Izolyatsiyalangan tizim
— panellar yerga ulanmagan yoki izolyatsiyalangan
holatda sinovdan o‘tkazildi. Bu holatda POD yuzaga kelish ehtimoli yuqori bo‘ladi.
2.3.
Elektr tarmog‘i konfiguratsiyasi -
Tizimda 1000 Vgacha kuchlanishga ega
inverter ishlatilgan, MPPT funksiyali (Maximum Power Point Tracking) inverter PV
tizim samaradorligini oshirish uchun mo‘ljallangan. Tizimning DC qismi yerga
ulangan va kuchlanish monitoringi muntazam olib borildi.
2.4. Diagnostika vositalari
- PODni aniqlash va tahlil qilish uchun quyidagi
asbob-uskunalar ishlatildi:
Multimetrlar va voltmetrlar — kuchlanish va tok o‘lchash uchun.
IV-chiziq kuzatuvchi (IV tracer) — PV panelning kuchlanish-oqim xaritasini
olish.
Termal kamera — panel yuzasidagi issiqlik nuqtalarini aniqlash uchun.
Izolyatsiya qarshiligini o‘lchovchi tester — yerga ulash samaradorligini
baholash.
2.5. TAJRIBA SHAROITLARI - TAJRIBA OCHIQ HAVODA, QUYOSH
NURI OSTIDA, HARORAT 25–35°C ORALIG‘IDA OLIB BORILDI.
SINOV DAVOMIYLIGI 72 SOAT BO‘LIB, HAR 12 SOATDAN SO‘NG
O‘LCHOVLAR TAKRORLANDI. IQLIM SHAROITI O‘RTACHA
NAMLIK VA TOZA HAVODAN IBORAT EDI.
2.6. O‘lchovlar va nazorat
Panel chiqish kuchlanishi va oqimi muntazam ravishda yozib borildi.
Izolyatsiya qarshiligi va yerga ulash qarshiligi o‘lchandi.
Termal tasvirlar yordamida potensial zararli issiqlik nuqtalari aniqlandi.
IV-chiziq tahlili asosida PODning samaradorlikka ta’siri baholandi.
2.7. MATEMATIK MODEL VA FORMULALAR
POD kuchlanishini ifodalovchi matematik model quyidagicha:
𝑉
𝑃𝑂𝐷
= 𝑉
𝑝
− 𝑉
𝑦
1.
Bu yerda:
𝑉
𝑝
- paneldagi kuchlanish,
𝑉
𝑦
- yerdagi potensial.
3. NATIJALAR
3.1.
Paneldagi chiqish quvvati
- Tajriba davomida ikki xil tizim (yerga ulangan
va yerga ulanmagan) PV panellarining chiqish quvvatlari solishtirildi. Quyida 72
soatlik kuzatuv davomida olingan o‘rtacha natijalar keltirilgan:
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
92
92
Tizim turi
O‘rtacha chiqish quvvati (W) Quvvat yo‘qotish (%)
Yerga ulangan
312 W
2.5 %
Yerga ulanmagan 297 W
7.2 %
Bu natijalar shuni ko‘rsatdiki,
yerga ulanmagan tizimda
POD ta’siri sezilarli
bo‘lib, natijada panel chiqish quvvati taxminan 5% ko‘proq kamaygan.
Quyidagi diagramma
yerga ulangan
va
yerga ulanmagan
PV (quyosh)
panellarida kuzatilgan
quvvat yo‘qotish foizlarini
taqqoslaydi.
Yerga ulangan tizimda
quvvat yo‘qotishi
2.5%
atrofida bo‘lib, bu normal
diapazon hisoblanadi va kuchli POD (Potential-Induced Degradation) ta’siri
kuzatilmagan.
Yerga ulanmagan tizimda
esa yo‘qotish darajasi
7.2%
gacha yetgan. Bu
sezilarli darajadagi quvvat kamayishini bildiradi va bu holat
POD ta’sirining
mavjudligini
isbotlaydi.
Bu ko‘rsatkichlar shuni anglatadiki,
yerga ulash orqali tizimdagi yuqori
potentsial farqlari kamaytiriladi
, bu esa dielektrik muhitda kuchlanish tufayli
yuzaga keluvchi ion harakati va shikastlanish ehtimolini pasaytiradi.[6;7],
3.2. Termografik kuzatuvlar
- Termal kamera yordamida panel yuzasida issiqlik
nuqtalari aniqlandi. Yerga ulanmagan tizimda quyosh panelining ayrim qismlarida 5–
8°C ga issiqlik oshishi kuzatildi. Bu hududlarda ion ko‘chishi kuchli bo‘lgani, POD
jarayonining boshlangani belgilandi. [7], Quyidagi
Termal tasvirda POD ehtimoli
yuqori bo‘lgan “hot-spot” zonalar (qizil bilan ko‘rsatilgan).
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
93
93
3.3. Izolyatsiya qarshiligi -
Multimetr va izolyatsiya testerlari yordamida
quyidagicha natijalar qayd etildi:
Yerga ulangan tizimda
izolyatsiya qarshiligi doimiy ravishda 10 MΩ dan
yuqorida bo‘lgan.
Yerga ulanmagan tizimda
72 soatdan so‘ng qarshilik 6.2 MΩ gacha tushdi, bu
esa dielektrik buzilishining boshlanishini ko‘rsatadi.
Quyidagi grafik 72 soat ichida izolyatsiya qarshiligining vaqt bo‘yicha
o‘zgarishini ko‘rsatadi.
3.4. IV-CHIZIQ TAHLILI - IV-CHIZIQ TAHLILIGA KO‘RA, YERGA
ULANMAGAN PANELLARDA QUYOSH NU RI KUCHLI BO‘LGAN
PAYTLARDA OQIM-KUCHLANISH EGRI CHIZIG‘INING SEZILARLI
PASAYISHI QAYD ETILD I. BU ENERGIYA YO‘QOTISHLARINI
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
94
94
IFODALAYDI. QUYIDAGI GRAFIK OQIM (I) VA KUCHLANISH (V)
O‘RTASIDAGI BOG‘LIQLIK, YERGA ULANGAN VA ULANMAGAN
HOLATDA.
4. Muhokama
Tajriba natijalari yerga ulashning POD ta’sirini kamaytirishdagi samaradorligini
yaqqol ko‘rsatdi. Yerga ulanmagan PV tizimlarda kuzatilgan 7,2% gacha quvvat
yo‘qotishi POD ta’sirining faol ishlashini bildiradi. Bu holatda izolyatsiya
qarshiligining sezilarli darajada kamaygani ham (300 MΩ dan 50 MΩ gacha) di-
elektrik muhit orqali yuqori kuchlanish oqimlarining oqib o‘tganligini isbotlaydi.
Termografik kuzatuvlarda esa "hotspot" — ya’ni yuqori haroratli nuqtalar
aniqlanib, ularning maksimal harorati 71,4°C gacha ko‘tarilgan. Bu harorat farqlari
modul ichida notekis degradatsiya jarayonlarini ko‘rsatadi. IV-tracer orqali olingan
tok-kuchlanish chiziqlari ham ochiq kontur kuchlanishining kamayishini qayd etdi, bu
esa PV hujayralarning ichki defektlari ortganligini anglatadi.
Yerga ulash qo‘llangan tizimlarda esa quvvat yo‘qotish darajasi 2,5% atrofida
bo‘lib, izolyatsiya qarshiligi yuqori darajada saqlanib qolgan (300–500 MΩ). Bu yerga
ulash kuchlanish farqlarini balanslashtirganini va PV modul strukturasida elektr
kuchlanishning "yig‘ilib qolishiga" yo‘l qo‘ymaganini ko‘rsatadi. [1,2,3],
Umuman olganda, tajriba PODni kamaytirish bo‘yicha quyidagi xulosalarni
berdi:
Modul darajasida yerga ulash — eng samarali strategiyalardan biridir.
Diagnostik vositalar orqali erta aniqlash va chora ko‘rish PV tizimning umrini
uzaytiradi.
Yilning issiq davrida POD ko‘proq faollashadi, shuning uchun monitoring
tizimlari zarur.
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–79_Issue-1_June-2025
95
95
5. Xulosa
Quyosh panellarida yuzaga keladigan Potential Oksidlanish Degredatsiyasi
(POD) hodisasi tizimning uzoq muddatli samaradorligiga sezilarli salbiy ta’sir
ko‘rsatadi. Ushbu tadqiqot orqali aniqlanishicha:
Yerga ulash tizimi
POD ni kamaytirishda muhim texnik chora bo‘lib, u
kuchlanish farqlarini neytrallashtiradi va dielektrik shikastlanishlarni oldini oladi.
Yerga ulanmagan tizimlarda
quvvat yo‘qotish darajasi sezilarli bo‘lib,
termografik kuzatuvlarda yuqori haroratli nuqtalar aniqlangan. IV-tracer tahlillari ham
ochiq kontur kuchlanishining pasayganini ko‘rsatdi.
Yerga ulangan tizimlarda
izolyatsiya qarshiligi yuqori bo‘lib qoldi va tizim
barqaror ishladi.
Shunday qilib, PV tizimlarda POD ta’sirini kamaytirish uchun quyidagilar tavsiya
etiladi:
1.
Modul yoki tizim darajasida samarali yerga ulash sxemalarini joriy qilish.
2.
Diagnostik monitoring vositalari (termokamera, IV-tracer, osiloskop)
orqali tizimni doimiy nazorat qilish.
3.
Iqlim sharoitlarini hisobga olgan holda, issiq mavsumlarda oldindan
ehtiyot choralarini ko‘rish.
Bu natijalar sanoat miqyosida POD bilan kurashish strategiyasini shakllantirishda
va quyosh energiyasidan barqaror foydalanishda muhim o‘rin tutadi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1.
Pingel, S., et al. (2010). Potential Induced Degradation of solar cells and panels.
35th
IEEE Photovoltaic Specialists Conference
.
2.
Hacke, P., et al. (2011). System voltage stress and the potential-induced degradation of
PV modules.
Progress in Photovoltaics: Research and Applications
.
3.
International Electrotechnical Commission (IEC) 62804-1:2015.
Test methods for the
detection of potential-induced degradation
.
4.
Сафарматов Учкун Сохибжон угли. Насиров Тулкун Закирович. 2020
структура
открытого виртуального экран. XLI международная научно-практическая
конференция мцнс “наука и просвещение” 39-41. https://naukaip.ru/wp-
content/uploads/2020/03/MK-754.pdf#page=39
5.
Safarmatov Uchqun Sohibjon o‘g‘li. Zamonaviy materiallarning issiqlik va elektr
o‘tkazuvchanligi ishlab chiqarishdagi ahamiyati
http://confrencea.one/index.php/25-
6
.
Safarmatov Uchqun Sohibjon o‘g‘li, Eshboyev Ilhom Ikrom o‘g‘li. THREE-BODY
PROBLEM: MATHEMATICAL APPROACH TO SIGNAL TRANSMISSION
BETWEEN EARTH AND MOON VIA ARTIFICIAL SATELLITE. 2024/10/23. 202-
208. https://scopusacademia.org/index.php/jmea/article/view/1081
7. Safarmatov Uchqun Sohibjon o‘g‘li, Mechanical Methods For Eliminating
Microcracks In Solar Panels: Efficiency And Technological Possibilities.
https://www.mjstjournal.com/index.php/mjst/article/view/3217
