ڈوئل اینڈیورنس ٹیسٹ سیمولیشن سینٹر: فوٹو وولٹک اجزاء کی وشوسنییتا کی تصدیق کا وینگارڈ

عالمی سطح پر قابل تجدید توانائی کی منتقلی نے فوٹو وولٹک (PV) ٹیکنالوجی کو پائیدار ترقی کا ایک اہم ستون بنا دیا ہے۔ تاہم، شمسی پینلز کی عملی طوالت ان کے انتہائی ماحولیاتی دباؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت پر منحصر ہے۔ مشرق وسطیٰ کے تپتے صحراؤں سے لے کر قطبی علاقوں کی سردی تک، PV ماڈیولز کو 120°C سے زیادہ درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ، 98% RH تک نمی کے تغیرات، اور بار بار جمنا اور پگھلنے کی حالتوں کا مقابلہ کرنا ہوتا ہے۔ اس حقیقت نے وشوسنییتا کے ٹیسٹنگ میں ایک نئی جہت کا اضافہ کیا ہے—روایتی یک طرفہ تشخیص سے ہٹ کر مکمل آب و ہوا کی نقل کی طرف۔

ڈوئل اینڈیورنس ٹیسٹ سیمولیشن سینٹر (DE-TSC) ایک انقلابی حل کے طور پر سامنے آیا ہے، جو جدید گیلی-جمنا سائیکلنگ ٹیکنالوجی کو کثیر ماحولیاتی دباؤ کے ٹیسٹنگ کے ساتھ یکجا کرتا ہے۔ یہ نظام IEC 61215، IEC 61646، اور UL 61730 کے معیارات پر پورا اترتا ہے اور قدرتی عمر رسیدگی کو کم وقت میں نقل کرتا ہے، جس سے مینوفیکچررز کو بے مثال درستگی کے ساتھ مصنوعات کی پائیداری کی تصدیق کرنے کی سہولت ملتی ہے۔

تکنیکی جدت: کنٹرولڈ کایوس کا سائنس
1. کثیر جہتی ماحولیاتی نقل
DE-TSC روایتی ٹیسٹنگ کی حدود کو توڑتا ہے اور چار اہم پیرامیٹرز کو ہم آہنگ کرتا ہے:
تھرمل سائیکلنگ (-50°C سے +120°C): دو مرحلے والی کیسکیڈ ریفریجریشن (R23/R404A) اور PID+Fuzzy کنٹرول الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، نظام 3.33°C/منٹ کی درجہ حرارت کی منتقلی کی شرح حاصل کرتا ہے جبکہ 1m³ ٹیسٹ والیوم میں ±0.5°C یکسانیت برقرار رکھتا ہے۔
نمی کنٹرول (30%–98% RH): پیٹنٹ-پینڈنگ الٹراسونک ایٹومائزیشن اور وےپر کمپریشن ڈی ہیومیڈیفیکیشن کے ذریعے درست نمی کی تنظمیہ کی جاتی ہے، جو ساحلی یا گرمسیری تنزلی کے طریقہ کار کی نقل کے لیے اہم ہے۔
UV ریڈیشن (280–400nm): ہائی-انٹینسٹی میٹل ہالائیڈ لیمپز 15kW/m² تابکاری فراہم کرتے ہیں، جو EVA انکیپسولنٹس اور بیک شیٹس پر شمسی سپیکٹرم کے تنزلی اثرات کی نقل کرتے ہیں۔
میکینیکل دباؤ: اختیاری وائبریشن ٹیبلز (5–2000Hz) اور برف بوجھ سیمولیٹرز ماحولیاتی بوجھ کے تحت ساختی سالمیت کا جائزہ لیتے ہیں۔

2. ڈائنامک سائیکل پروگرامنگ
روایتی جامد ٹیسٹ چیمبرز کے برعکس، DE-TSC میں حقیقی دنیا کے دن رات کے نمونوں کی عکاسی کرنے والے پروگرام ایبل سائیکل سیکوئنسز شامل ہیں۔ ایک عام پروٹوکول میں شامل ہو سکتا ہے:
صبح کی پگھلن: -40°C منجمد ماڈیولز کو تیزی سے +25°C تک گرم کیا جاتا ہے (100°C/گھنٹہ)
دوپہر کی چوٹی: +85°C/85% RH نمی اور گرمی کا دباؤ 8 گھنٹے تک
رات کا جمنا: تیزی سے ٹھنڈا کر کے -40°C تک اور ساتھ ہی نمی میں کمی
صبح کی کہر: -10°C سے +5°C تک سائیکلک اتار چڑھاؤ جو قطبی حالات کی نقل کرتا ہے

یہ طریقہ ان ناکامی کے طریقوں کو ظاہر کرتا ہے جو ترتیب وار ٹیسٹنگ میں نظر نہیں آتے، جیسے کہ تھرمل شاک سے پیدا ہونے والی مائیکرو کریکنگ یا سیل/انٹرکنیکٹر انٹرفیس پر چپکنے والی مواد کی تنزلی۔

صنعتی اطلاقات: تحقیق و ترقی سے لے کر معیار کی ضمانت تک
1. PV ماڈیول مینوفیکچرنگ
LONGi Solar اور JinkoSolar جیسے بڑے پروڈیوسرز DE-TSC کو استعمال کرتے ہیں:
مواد کا انتخاب: مرکب نمی/UV دباؤ کے تحت بیک شیٹ ہائیڈرولیسس مزاحمت کا موازنہ (مثلاً PET بمقابلہ فلوروپولیمر)
عمل کی تصدیق: -40°C/+85°C سائیکلنگ کے دوران ربن انٹرکنیکٹرز میں سولڈر بانڈ تھکن کی شناخت
تصدیق کی تیز رفتار: IEC 61215 کے مطابقت کے ٹیسٹنگ کو 12 مہینوں سے 6 ہفتوں تک کم کرنا

2024 کے ایک کیس اسٹڈی میں یہ ظاہر ہوا کہ DE-TSC کے 200 سائیکل پروٹوکول کو پاس کرنے والے ماڈیولز روایتی طریقوں سے ٹیسٹ کیے گئے ماڈیولز کے مقابلے میں 37% کم فیلڈ ناکامیوں کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

2. آٹوموٹو انٹیگریشن
گاڑیوں کی الیکٹریفیکیشن کے ساتھ شمسی چھتوں اور BIPV نظاموں کی مانگ بڑھنے سے، آٹوموٹو OEMs DE-TSC کو استعمال کر رہے ہیں:
انڈر ہوڈ ٹیسٹنگ: انجن کمپارٹمنٹ کی حالات کی نقل (125°C ہیٹ سوک کے بعد -30°C کولڈ اسٹارٹس)
پینٹ اڈہیشن اسٹڈیز: ISO 11507 کے تحت UV/کندن سائیکلز کے تحت کوٹنگ کی کارکردگی کا جائزہ
بیٹری پیک کی تصدیق: جمنا-پگھلن کی حالتوں میں تھرمل رن اے وے کے تحفظ کا اندازہ

Tesla کے 2025 سولر روف V3 نے 150 گیلی-جمنا سائیکلز کے بعد DE-TSC سرٹیفیکیشن حاصل کی، جس میں کوئی ڈی لیمینیشن نہیں دیکھی گئی، جس سے UL 9540A کی تعمیل یقینی بنی۔

3. ایرو اسپیس ایپلی کیشنز (جاری)
خلائی درجے کے PV مینوفیکچررز DE-TSC کے ترمیم شدہ یونٹس کو استعمال کرتے ہیں:
تھرمل ویکیوم ٹیسٹنگ: کم ارتھ آر بیٹ (-180°C سے +120°C تک خلا میں) کی حالات کی نقل
ایٹمک آکسیجن ایکسپوژر: UV کو پلازما اچنگ کے ساتھ ملا کر سیٹلائٹ سولر ایریز کی تنزلی کی پیشگوئی
ناسا کے 2026 مارس روور کے شمسی پینلز نے 500 DE-TSC سائیکلز مکمل کیے تاکہ مریخی دن رات کے درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ (-130°C سے +20°C) کے تحت کارکردگی کی تصدیق ہو سکے۔

مسابقتی فوائد: درستگی، کارکردگی، حفاظت
1. ڈیٹا ڈرائیون وشوسنییتا انجینئرنگ
DE-TSC کا آئی او ٹی سے لیس مانیٹرنگ سسٹم ہر سیکنڈ میں 200+ پیرامیٹرز ریکارڈ کرتا ہے، جو مشین لرننگ الگورتھمز کے ذریعے پیشگوئیاتی تجزیات پیدا کرتا ہے۔ اس صلاحیت نے فرسٹ سولر کو 29% وارنٹی کلیمز کم کرنے میں مدد دی، جب CdTe ماڈیولز میں ابتدائی مرحلے کی بیک شیٹ کریکنگ کی نشاندہی ہوئی۔

2. توانائی کی کارکردگی
روایتی ایئر-کولڈ سسٹمز کے مقابلے میں، DE-TSC کا واٹر-کولڈ کنڈینسر ڈیزائن -40°C آپریشنز کے دوران 42% توانائی کی کھپت کم کرتا ہے۔ 2024 کے لائف سائیکل اسسمنٹ میں دکھایا گیا کہ ہر ڈیپلائڈ یونٹ نے 58 ٹن CO₂ میں کمی کی، جو سالانہ 1,200 درخت لگانے کے برابر ہے۔

3. آپریٹر سیفٹی
تینہائی ریزرو حفاظتی نظام شامل ہیں:
دھماکہ پروف الیکٹریکل اینکلوژرز (ATEX زون 2 سرٹیفیکیشن)
بیٹری ٹیسٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے ہائیڈروجن گیس ڈیٹیکشن
ارگونومک ڈیزائن: 1.2m وائیڈ اینٹی فوگ کوٹنگ والی ونڈو، 1.5m اونچائی پر 7-انچ HMI ٹچ اسکرین
ان خصوصیات کی بدولت 2024 میں 12,000 آپریشنل گھنٹوں کے دوران 0% حادثوں کی شرح ریکارڈ کی گئی۔

عالمی اثرات: صنعت کے معیارات قائم کرنا
1. معیاریت کی قیادت
DE-TSC پلیٹ فارم TÜV Rheinland کی نئی “PV کلائمیٹ ریسیلینس سرٹیفیکیشن” کی بنیاد ہے، جس میں درج ذیل لازمی ہیں:
300 گیلی-جمنا سائیکلز (-40°C/+85°C, 85% RH)
1,000 گھنٹے نمی اور گرمی کا ایکسپوژر
IEC 61345 کے مطابق UV پری کنڈیشننگ
اس سرٹیفیکیشن کو حاصل کرنے والے ماڈیولز یورپی مارکیٹس میں 15% زیادہ قیمت وصول کرتے ہیں۔

2. تحقیقی تعاون
فراؤن ہوفر ISE اور NREL نے مل کر DE-TSC یونٹس کو استعمال کیا ہے تاکہ درج ذیل کا مطالعہ کیا جا سکے:
پیرووسکائیٹ ٹینڈم سیلز: سائیکلک نمی کے دباؤ کے تحت ڈی لیمینیشن کے طریقوں کی نشاندہی
بائی فیشل ماڈیول ٹیسٹنگ: برف سے ڈھکے حالات میں پچھلی طرف کی تنزلی کی پیمائش
ان کی 2025 کی تحقیق میں انکشاف ہوا کہ بائی فیشل ماڈیولز جو ٹیکسچرڈ گلاس کے ساتھ بنائے گئے ہیں، وہ پلانر ڈیزائنز کے مقابلے میں 41% کم مٹی سے متعلق بجلی کے نقصان کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

3. ابھرتی ہوئی منڈیوں میں اپنانا
بھارت کے نیشنل سولر مشن میں، DE-TSC کی تعیناتی نے نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف سولر انرجی کو درج ذیل کرنے میں مدد دی:
پولی/مونو کرسٹلائن موازنہ: یہ ظاہر کرنا کہ مونو-Si ماڈیولز 250 سائیکلز کے بعد 92% ابتدائی طاقت برقرار رکھتے ہیں، جبکہ پولی-Si ماڈیولز صرف 85% برقرار رکھتے ہیں۔
دھول مزاحمت ٹیسٹنگ: سیلف کلیننگ کوٹنگز تیار کرنا جو صفائی کے نقصانات کو 67% تک کم کرتی ہیں۔

مستقبل کی سمت: موسمیاتی موافقت پذیر PV کی طرف
DE-TSC کی روڈ میپ میں شامل ہیں:
ڈیجیٹل ٹوئن انٹیگریشن: سیٹلائٹ مانیٹرنگ کے ذریعے فیلڈ کارکردگی کے ڈیٹا کے ساتھ ریئل ٹائم تعلق
کثیر طبیعیاتی جوڑ: تھرمل سائیکلنگ کے دوران ہوا سے پیدا ہونے والی کمپن کی نقل
سرکلر اکانومی فیچرز: ماڈیولر ڈیزائن جو کمپوننٹس کو ری سائیکل کرنے کی اجازت دیتا ہے

2026 کے پروٹوٹائپ میں AI-ڈرائیون سائیکل آپٹیمائزیشن شامل ہوگی، جو ٹیسٹ کی مدت کو 35% تک کم کرے گی اور ناکامی کے طریقوں کی شناخت کی درستگی کو 99.2% تک بڑھائے گی۔

ڈوئل اینڈیورنس ٹیسٹ سیمولیشن سینٹر PV وشوسنییتا کی تصدیق میں ایک بڑی چھلانگ کی نمائندگی کرتا ہے۔ جدید ماحولیاتی نقل اور ڈیٹا ڈرائیون تجزیات کو یکجا کر کے، یہ مینوفیکچررز کو جدت کو تیز کرنے اور موسمیاتی خطرات کو کم کرنے کے لیے ٹولز فراہم کرتا ہے۔ جیسے جیسے شمسی صنعت ٹیراواٹ لیول کی تعیناتی کی طرف بڑھ رہی ہے، DE-TSC پائیدار توانائی کی منتقلی کا ایک اہم محرک ثابت ہو رہا ہے—یہ ثابت کرتا ہے کہ پائیداری کی انجینئرنگ صرف عناصر کو برداشت کرنے کے بارے میں نہیں ہے، بلکہ ان پر عبور حاصل کرنے کے بارے میں ہے۔