با توجه به اینکه جهان با تغییرات آب و هوایی و بحران های انرژی مواجه است، انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک، تجدیدپذیر و فراوان ظهور کرده است که توجه جهانی را به خود جلب کرده است. فناوری فتوولتائیک (PV) که نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می کند، در سراسر جهان مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. با این حال، راندمان و قابلیت اطمینان سیستم های PV نه تنها به عملکرد پنل های خورشیدی بلکه به اجزای سیستم - به ویژه کابل های فتوولتائیک - که نقش حیاتی دارند، بستگی دارد.

کابل های فتوولتائیک که به طور خاص برای سیستم های انرژی خورشیدی طراحی شده اند، به عنوان مجراهای ضروری برای انتقال برق DC از پنل های خورشیدی به اینورترها، جعبه های ترکیبی، کابینت های توزیع و در نهایت به شبکه یا کاربران نهایی عمل می کنند. درست مانند رگ های خونی در بدن انسان، این کابل ها راندمان انتقال برق، ایمنی و طول عمر عملیاتی یک سیستم را تعیین می کنند.

کابل های فتوولتائیک (کابل های PV) که کابل های خورشیدی نیز نامیده می شوند، کابل های تک یا چند هسته ای هستند که منحصراً برای سیستم های انرژی خورشیدی مهندسی شده اند. این کابل ها که از هادی ها، لایه های عایق و غلاف های محافظ تشکیل شده اند، پنل های خورشیدی، اینورترها و سایر تجهیزات را به هم متصل می کنند تا انتقال برق را در داخل سیستم های PV تسهیل کنند.

کابل های PV چهار عملکرد مهم را انجام می دهند:

• انتقال برق:آنها برق DC را به طور موثر از پنل های خورشیدی به اجزای سیستم تحویل می دهند.
• تضمین ایمنی:طراحی مقاوم در برابر آب و هوا و مقاوم در برابر دمای بالا آنها از خطرات الکتریکی در محیط های خشن جلوگیری می کند.
• افزایش راندمان:کابل های کم مقاومت، تلفات توان را در حین انتقال به حداقل می رسانند.
• طول عمر:ساخت و ساز بادوام با طول عمر 25+ سال سیستم های خورشیدی مطابقت دارد و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد.

در ایالات متحده، کابل های PV باید با UL 4703 مطابقت داشته باشند که الزامات را برای موارد زیر مشخص می کند:

• اندازه هادی (18 AWG تا 2000 kcmil)
• مواد (هادی های مسی، آلومینیومی با روکش مس یا آلومینیومی)
• عایق (معمولاً XLPE یا EPR)
• رتبه بندی ولتاژ (600 ولت، 1 کیلو ولت یا 2 کیلو ولت)
• مقاومت در برابر آب و هوا و درجه حرارت (90 درجه سانتیگراد مرطوب تا 150 درجه سانتیگراد خشک)

استاندارد EN 50618 اروپا بر موارد زیر حاکم است:

• مشخصات مواد برای دوام
• استانداردهای ساخت کابل
• معیارهای عملکرد برای انعطاف پذیری الکتریکی، مکانیکی و محیطی
• پروتکل های آزمایش برای تأیید انطباق

استانداردهای اضافی شامل GB/T 30698 چین، JIS C 3661 ژاپن و AS/NZS 5033 استرالیا است.

ماده 690 از کد ملی برق ایالات متحده (NEC) موارد زیر را الزامی می کند:

• کابل های USE-2 یا PV برای سیم کشی آرایه های بیرونی در معرض دید
• گزینه های نصب مجرا برای مدارهای بیرونی
• الزامات کابل MC یا مجرا برای مدارهای بیش از 30 ولت
• شناخت انحصاری کابل های دارای گواهی UL

کابل های PV از کابل های استاندارد از طریق موارد زیر بهتر عمل می کنند:

• مقاومت برتر در برابر اشعه ماوراء بنفش/ازن/مواد شیمیایی
• محدوده دمای عملیاتی وسیع تر (-40 درجه سانتیگراد تا +90 درجه سانتیگراد+)
• مقاومت در برابر سایش افزایش یافته است
• خواص بازدارنده شعله
• هدایت الکتریکی بهینه شده

تکنیک های نصب موثر عبارتند از:

• بستن ایمن با گیره ها یا بست های مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش
• استفاده از مجرا در مناطق مستعد جوندگان
• بازرسی منظم مسیر کابل
• انطباق با الزامات پشتیبانی محلی

روندهای نوظهور عبارتند از:

• ظرفیت ولتاژ بالاتر (تا 2 کیلو ولت+)
• مواد پیشرفته مقاوم در برابر آب و هوا
• طراحی های سبک وزن برای نصب آسان تر
• قابلیت های نظارت هوشمند
• جایگزین های مواد سازگار با محیط زیست

ملاحظات کلیدی هنگام تعیین کابل های PV:

روش های صحیح شامل موارد زیر است:

1. نصب حرفه ای با ابزار مناسب
2. بازرسی کامل قبل از نصب
3. تکنیک های خاتمه صحیح
4. بستن و مسیریابی ایمن
5. بررسی های عملکرد منظم و تمیز کردن

مدیریت کابل در پایان عمر شامل موارد زیر است:

• جداسازی مواد (مس/آلومینیوم/پلاستیک)
• بازیافت فلز از طریق ذوب
• بازفرآوری پلیمر
• استفاده مجدد از مواد با حلقه بسته

با تسریع در پذیرش انرژی خورشیدی در سطح جهان، کابل های فتوولتائیک به تکامل خود برای پاسخگویی به تقاضاهای عملکرد بالاتر و در عین حال پشتیبانی از زیرساخت های انرژی پایدار ادامه خواهند داد. پیشرفت های فنی آنها - از نظارت هوشمند گرفته تا مواد سازگار با محیط زیست - آنها را به عنوان اجزای ضروری در انتقال انرژی تجدیدپذیر قرار می دهد.