PV modülü baypas diyotları, fotovoltaik hücreleri ve modülleri sıcak nokta efektinden korumak için fotovoltaik güneş panellerinin bağlantı kutusunda kullanılan yarı iletken güç cihazlarıdır.
Baypas diyotları güneş paneline paralel olarak bağlanır. Güneş paneli normal şekilde çalıştığında, hücreler tarafından üretilen akım normal olarak gerçekleştirilir ve aktarılır. Bununla birlikte, güneş panelinde sıcak nokta etkisi meydana gelirse (örneğin, toz, gölgeler vb. Paneli kısmen engelleme nedeniyle), bypass diyotları otomatik olarak etkinleştirilir, etkilenen hücreleri atlar ve akımın baypas devresinden akmasına izin verir. Bu strateji, sıcak nokta etkisinin neden olduğu büyük akım nedeniyle güneş panelinin yanmasını önler ve güneş enerjisi sisteminin elektrik üretmeye devam etmesine izin verir. Bu, aşırı ısınma nedeniyle hücre hasarı veya hatta yangın riskini önemli ölçüde düşürür, böylece güneş çiftliğinin kararlı ve güvenli çalışmasını sağlar.
Bypass diyotunun temel karakteritiği:
Diyotun ters bozulma voltajı, paralel bağlı güneş hücrelerinin açık - devre voltajlarının toplamından daha yüksek olmalıdır;
Diyotun çalışma akımı, ayrı güneş hücresinin kısa - devre akımından daha büyük olmalıdır;
Diyotun voltaj düşüşü mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Akım sabit olduğunda, daha büyük bir voltaj düşüşü ısı üretimi olasılığını arttırır ve potansiyel olarak diyot arızasına neden olur;
Diyotun termal direnci ısı dağılma kapasitesini yansıtır; Termal direnç ne kadar düşük olursa, ısı dağılması o kadar iyi olur;
Maksimum bağlantı sıcaklığı diyotun ısı toleransını yansıtır. Diyotun çalışma sıcaklığı bu sınırı uzun bir süre aşarsa, aşırı ısınabilir ve başarısız olabilir. Kavşak sıcaklığının genellikle 200 derecenin üzerinde olması gerekir.
Bypass diyotları olmadan, gölgeli olduğunda ne olacak
Şimdi, dizideki güneş pili No2'nin kısmen veya tamamen gölgeli hale geldiğini varsayalım, seri bağlantılı ipte kalan iki hücre yok, yani tam güneşte kalıyorlar. Bu meydana geldiğinde, seri bağlı dizenin çıkışı gösterildiği gibi önemli ölçüde azalacaktır.
Şimdi, güneş hücresi dizesindeki 2. hücrenin sıcak nokta getirmek için kısmen veya tamamen gölgeli olduğunu varsayalım, diğer iki güneş hücresi gölgeli değil, yani hala tam güneş ışığında. Bu olduğunda, güneş hücresi dizesinin çıkış gücü, şekilde gösterildiği gibi keskin bir şekilde düşecektir.
Gölgeli hücre akımının düşmesine neden olduğundan, sağlıklı, gölgesiz hücre, I - V karakteristik eğrisi üzerindeki açık - devre voltajını artırarak bu akım düşüşüne uyum sağlar. Bu, gölgeli hücrenin terminalleri arasında negatif bir voltaj üreterek ters yönde önyargılı hale gelmesine neden olur.
Bu ters voltaj, akımın gölgeli hücreden ters yönde akmasına neden olur, bu da ISC ve IMPP'ye bağlı bir oranda gücü tüketmesine neden olur. Bu nedenle, tam gölgeli bir hücre, tüm mevcut koşullar altında ters voltaj düşüşü yaşar ve bu nedenle üretmek yerine gücü dağıtır veya tüketir.
Güneş hücresi arızasını sıcak noktadan korumak için bypass diyot ile
Gölge koşulları altında, 2. güneş pili elektrik üretmek için durur ve yukarıdakilerde tarif ettiğimiz yarı iletken direncine benzer şekilde davranır. Gölgeli hücre ters güç ürettiğinden, öne doğru paralel bypass diyotunu saptırır, akımı yukarıdaki diyagramdaki yeşil oklarla gösterildiği gibi, akımı iki sağlıklı hücreden baypas diyotuna yönlendirir. Böylece, gölgeli hücre boyunca bağlanan baypas diyotu, diğer iki fotovoltaik hücrenin çalışmasını koruyan bir akım yolu oluşturur.
Paralel bypass diyotlarının bir başka avantajı, ileri önyargılı olduğunda, yani yürüttüklerinde, ileri voltaj düşüşünün yaklaşık 0,6 volt olması, böylece gölgeli hücre tarafından getirilen yüksek ters negatif voltajı sınırlandırması, böylece sıcak nokta sıcaklığı koşullarını ve dolayısıyla hücre arızasını azaltır, gölgelenme çıkarıldığında hücrenin iyileşmesine izin verir.
