Diodele de bypass modul PV sunt dispozitive de alimentare cu semiconductor utilizate în cutia de joncțiune a panourilor solare fotovoltaice pentru a proteja celulele fotovoltaice și modulele de efectul la punct fierbinte.
Diodele de bypass sunt conectate în paralel cu panoul solar. Când panoul solar funcționează normal, curentul generat de celule este efectuat și transferat normal. Cu toate acestea, dacă efectul la punct fierbinte are loc pe panoul solar (de exemplu, din cauza prafului, umbrelor, etc. Obstrucționarea parțială a panoului), diodele de bypass sunt activate automat, ocolind celulele afectate și permițând curentului să curgă prin circuitul de bypass. Această strategie împiedică arderea panoului solar din cauza curentului mare cauzat de efectul la punctul fierbinte, permițând sistemului de energie solară să continue generarea de energie electrică. Acest lucru scade semnificativ riscul de deteriorare a celulelor sau chiar de incendiu din cauza supraîncălzirii, asigurând astfel funcționarea stabilă și sigură a fermei solare.
Caracterul cheie al diodei bypass:
Tensiunea de defalcare inversă a diodei trebuie să fie mai mare decât suma tensiunilor de circuit deschis - ale celulelor solare conectate în paralel;
Curentul de funcționare al diodei trebuie să fie mai mare decât curentul de circuit scurt - al celulei solare individuale;
Căderea de tensiune a diodei ar trebui să fie cât mai mică. Când curentul este constant, o cădere de tensiune mai mare crește probabilitatea de producție de căldură, ceea ce poate provoca o defecțiune a diodei;
Rezistența termică a diodei reflectă capacitatea sa de disipare a căldurii; Cu cât rezistența termică este mai mică, cu atât este mai bună disiparea căldurii;
Temperatura maximă a joncțiunii reflectă toleranța la căldură a diodei. Dacă temperatura de funcționare a diodei depășește această limită pentru o perioadă lungă de timp, aceasta se poate supraîncălzi și eșua. Temperatura de joncțiune este în general necesară pentru a fi peste 200 de grade.
Fără diode de bypass, ce se va întâmpla la umbră
Acum, să presupunem că celula solară NO2 în șir a devenit parțial sau complet umbrită, în timp ce cele două celule rămase din seria conectată nu au avut, adică ele rămân în plin soare. Când se va întâmpla acest lucru, ieșirea șirului conectat se va reduce dramatic așa cum se arată.
Să presupunem acum că a 2 -a celulă din șirul de celule solare este parțial sau complet umbrită pentru a aduce punct fierbinte, în timp ce celelalte două celule solare nu sunt umbrite, adică sunt încă în lumina soarelui. Când se va întâmpla acest lucru, puterea de ieșire a șirului de celule solare va scădea brusc, așa cum se arată în figură.
Deoarece celula umbrită determină să cadă curentul său, celula sănătoasă și neclintită se adaptează la această picătură curentă prin creșterea tensiunii de circuit deschis - pe curba caracteristică I - v. Acest lucru face ca celula umbrită să devină părtinitoare inversă, generând o tensiune negativă pe terminalele sale.
Această tensiune inversă face ca curentul să curgă în direcția opusă prin celula umbrită, determinând să consume puterea într -un ritm care depinde de ISC și IMPP. Prin urmare, o celulă complet umbrită se confruntă cu o cădere de tensiune inversă în toate condițiile curente și, prin urmare, disipează sau consumă putere, mai degrabă decât să o genereze.
Cu diodă de bypass pentru a proteja defecțiunea celulelor solare de la locul fierbinte
În condiții de umbră, a doua celulă solară se oprește pentru a genera electricitate, comportându -se similar cu rezistența semiconductorului pe care am descris -o pe cele de mai sus. Deoarece celula umbrită generează o putere inversă, prejudecărea prejudecării diodei de bypass paralel, care deviază curentul de la cele două celule sănătoase către dioda de bypass, așa cum arată săgețile verzi din diagrama de mai sus. Astfel, dioda de bypass conectată pe celula umbrită creează o cale curentă care menține funcționarea celorlalte două celule fotovoltaice.
Un alt avantaj al diodelor de bypass paralel este acela că, atunci când sunt părtinitoare înainte, adică atunci când se desfășoară, căderea tensiunii înainte este de aproximativ 0,6 volți, limitând astfel orice tensiune negativă inversă ridicată adusă de celula umbrită, reducând astfel condițiile de temperatură a punctului fierbinte și astfel eșecul celular, permițând celulelor să se recupereze atunci când umbrirea este îndepărtată.
