Bypassové diódy PV modulu sú polovodičové napájacie zariadenia používané v spojovacej skrinke fotovoltaických solárnych panelov na ochranu fotovoltaických buniek a modulov pred účinkom horúceho bodu.
Obtokové diódy sú spojené paralelne so solárnym panelom. Keď solárny panel funguje normálne, prúd generovaný bunkami sa vykonáva a prenáša normálne. Ak sa však na solárnom paneli vyskytuje efekt horúceho bodu (napríklad v dôsledku prachu, tieňov atď. Čiastočne brániaci panelu), obtokové diódy sa automaticky aktivujú, obížia postihnuté bunky a umožňujú prúdenie prúdu cez obtokový obvod. Táto stratégia bráni spaľovaniu solárneho panela v dôsledku veľkého prúdu spôsobeného efektom horúcej škvrny, čo umožňuje solárnemu systému pokračovať v výrobe elektriny. Tým sa výrazne znižuje riziko poškodenia buniek alebo dokonca ohňa v dôsledku prehriatia, čím sa zabezpečí stabilná a bezpečná prevádzka solárnej farmy.
Kľúčové charakteristiky obtokovej diódy:
Reverzné rozkladné napätie diódy musí byť vyššie ako súčet otvoreného - napätia obvodových napätí solárnych článkov pripojených paralelne;
Prevádzkový prúd diódy musí byť väčší ako krátka - prúd jednotlivého solárneho článku;
Pokles napätia diódy by mal byť čo najmenší. Ak je prúd konštantný, väčší pokles napätia zvyšuje pravdepodobnosť výroby tepla, čo potenciálne spôsobuje zlyhanie diód;
Tepelný odpor diód odráža jeho schopnosť rozptylu tepla; Čím nižší je tepelný odpor, tým lepší rozptyl tepla;
Maximálna teplota spojenia odráža toleranciu tepla diódy. Ak prevádzková teplota diódy prekročí tento limit po dlhú dobu, môže sa prehriať a zlyhať. Teplota križovatky sa vo všeobecnosti vyžaduje, aby bola vyššia ako 200 stupňov.
Bez obtokových diód, čo sa stane pri tieni
Teraz predpokladáme, že Solar Cell NO2 v reťazci sa stal čiastočne alebo úplne zatieneným, zatiaľ čo zostávajúce dve bunky v sérii pripojenej reťazca nie, to znamená, že zostávajú na plnom slnku. Ak k tomu dôjde, výstup série pripojeného reťazca sa dramaticky zníži, ako je znázornené.
Teraz predpokladajme, že 2. bunka v reťazci solárnych článkov je čiastočne alebo úplne zatienená, aby priniesla horúce miesto, zatiaľ čo ďalšie dve solárne bunky nie sú zatienené, to znamená, že sú stále v plnom slnečnom svetle. Ak k tomu dôjde, výstupný výkon reťazca solárnych článkov prudko klesne, ako je znázornené na obrázku.
Pretože zatienená bunka spôsobuje, že jej prúd klesne, zdravá, netienená bunka sa prispôsobí tejto prúdovej kvapke zvýšením jej otvoreného - napätia obvodu na charakteristickej krivke I - v. To spôsobí, že tieňovaná bunka sa stane spätným skreslením, čím sa vytvorí záporné napätie na jej termináloch.
Toto spätné napätie spôsobuje prúdenie prúdu v opačnom smere cez tieňovanú bunku, čo spôsobuje, že konzumuje výkon rýchlosťou, ktorá závisí od ISC a IMPP. Plne zatienená bunka preto zažíva pokles spätného napätia za všetkých súčasných podmienok, a preto rozptyľuje alebo spotrebuje energiu, než aby ju generoval.
S obtokovou diódou na ochranu zlyhania solárnych článkov z horúcej škvrny
Za tieňových podmienok sa druhý solárny článok zastaví, aby sa vyrábala elektrina a správa sa podobne ako polovodičový odpor, ktorý sme opísali vyššie. Pretože tieňovaná bunka generuje spätný výkon, posúva vpred paralelnú obtokovú diódu a presmeruje prúd z dvoch zdravých buniek na obtokovú diódu, ako je znázornené zelenými šípkami v diagrame vyššie. Obtoková dióda pripojená cez tieňovanú bunku teda vytvára aktuálnu cestu, ktorá udržiava prevádzku ďalších dvoch fotovoltaických buniek.
Ďalšou výhodou paralelných obtokových diód je to, že keď sú vpred zaujaté, tj pri správaní, pokles napätia vpred je približne 0,6 voltov, čím sa obmedzuje akékoľvek vysoké spätné negatívne napätie, ktoré prinesie tieňovaná bunka, a preto znižuje podmienky teploty horúcej škvrny, a tým aj zlyhanie buniek, čo umožňuje zotaviť bunku pri odstránení tieňa.
