PV modul zaobilazne diode su poluvodički uređaji koji se koriste u spojnom okviru fotonaponskih solarnih panela za zaštitu fotonaponskih ćelija i modula od efekta vrućih točka.
Bypass diode su paralelno povezane sa solarnom pločom. Kada solarna ploča radi normalno, struja koju stanice generiraju normalno se provodi i prenosi. Međutim, ako se na solarnu ploču pojavi učinak na vruću točku (na primjer, zbog prašine, sjene itd. Djelomično ometajući ploču), obilazni diodi se automatski aktiviraju, zaobilazeći pogođene ćelije i omogućujući struju da teče kroz zaobilazni krug. Ova strategija sprječava sagorijevanje solarne ploče zbog velike struje uzrokovane efektom vrućeg toka, omogućujući solarnom elektroenergetskom sustavu da nastavi proizvoditi električnu energiju. To značajno smanjuje rizik od oštećenja stanica ili čak požara zbog pregrijavanja, čime se osigurava stabilan i siguran rad solarne farme.
Ključna karakteristika zaobilazne diode:
Napon obrnutog raspada diode mora biti veći od zbroja otvorenih - napona kruga solarnih ćelija spojenih paralelno;
Radna struja diode mora biti veća od kratke struje kruga - pojedine solarne ćelije;
Pad napona diode trebao bi biti što manji. Kad je struja konstantna, veći pad napona povećava vjerojatnost proizvodnje topline, što potencijalno uzrokuje kvar diode;
Toplinski otpor diode odražava njegovu sposobnost rasipanja topline; Što je toplinski otpor niži, to je bolje rasipanje topline;
Maksimalna temperatura spajanja odražava toplinsku toleranciju diode. Ako radna temperatura diode premaši ovo ograničenje duže vrijeme, može se pregrijavati i propasti. Temperatura spajanja općenito je potrebna da bude iznad 200 stupnjeva.
Bez zaobilaznih dioda, što će se dogoditi kad se zasjeni
Sada pretpostavimo da je solarna ćelija NO2 u nizu postala djelomično ili potpuno zasjenjena, dok preostale dvije ćelije u nizu spojenih niza nisu, to jest da ostaju na punom suncu. Kad se to dogodi, izlaz serije spojenog niza dramatično će smanjiti kao što je prikazano.
Pretpostavimo da je druga ćelija u nizu solarnih ćelija djelomično ili potpuno zasjenjena kako bi donijela vruću točku, dok druge dvije solarne ćelije nisu zasjenjene, to jest, one su još uvijek na punom suncu. Kad se to dogodi, izlazna snaga niza solarnih ćelija naglo će pasti, kao što je prikazano na slici.
Budući da zasjenjena ćelija uzrokuje pad njegove struje, zdrava, zasjenjena ćelija prilagođava se ovom strujnom padu povećavajući njegov otvoreni - napon kruga na I - V karakterističnu krivulju. Zbog toga se zasjenjena ćelija obrnuto pristrana, stvarajući negativni napon preko njegovih terminala.
Ovaj obrnuti napon uzrokuje da struja teče u suprotnom smjeru kroz zasjenjenu ćeliju, uzrokujući da konzumira snagu brzinom koja ovisi o ISC -u i IMPP -u. Stoga, potpuno zasjenjena ćelija doživljava pad obrnutog napona u svim trenutnim uvjetima i stoga rasipa ili troši snagu, a ne da je stvara.
S zaobilaznom diodom za zaštitu kvara solarnih ćelija od vruće točke
U uvjetima sjene, druga solarna ćelija prestaje stvarati električnu energiju, ponašajući se slično kao otpornost na poluvodiča koju smo opisali na gore navedenom. Budući da zasjenjena ćelija stvara obrnutu snagu, ona prema naprijed pristranosti paralelne zaobilazne diode, preusmjeravajući struju iz dvije zdrave stanice u diodu zaobilaženja, kao što pokazuju zelene strelice u gornjem dijagramu. Dakle, zaobilazna dioda povezana preko zasjenjene ćelije stvara put struje koji održava rad ostale dvije fotonaponske stanice.
Druga prednost paralelnih zaobilaznih dioda je ta što kada se prema naprijed, tj. Kada se ponašaju, pad napona prema naprijed iznosi približno 0,6 volti, čime se ograničava bilo koji visoki reverzni negativni napon koji donosi zasjenjena stanica, čime se smanjuje temperaturni uvjeti vruće točke, a time i neuspjeh ćelije, omogućujući da se stanica oporavi.