PV modul obvodne diode so polprevodniške napajalne naprave, ki se uporabljajo v stičišču fotovoltaičnih sončnih plošč za zaščito fotovoltaičnih celic in modulov iz učinka vroče točke.
Obvodne diode so vzporedno povezane s sončno ploščo. Ko sončna plošča deluje normalno, se tok, ki ga ustvarijo celice, izvaja in prenaša normalno. Če pa se na sončni plošči pojavi učinek vroče točke (na primer zaradi prahu, senc itd. Delno ovira ploščo), se obvodne diode samodejno aktivirajo, zaobidejo prizadete celice in omogočajo, da tok teče skozi obvodni vezje. Ta strategija preprečuje, da bi sončna plošča gorela zaradi velikega toka, ki ga povzroča učinek vroče točke, kar omogoča, da sončni energijski sistem nadaljuje z ustvarjanjem električne energije. To bistveno zmanjša tveganje za poškodbe celic ali celo požar zaradi pregrevanja, s čimer zagotavlja stabilno in varno delovanje sončne kmetije.
Ključna značilnost obvodne diode:
Napačna razpadna napetost diode mora biti višja od vsote odprtega - napetosti vezja sončnih celic, priključenih vzporedno;
Delovni tok diode mora biti večji od kratkega - vezja toka posamezne sončne celice;
Padec napetosti diode mora biti čim manjši. Kadar je tok konstanten, večji padec napetosti poveča verjetnost proizvodnje toplote, kar lahko povzroči okvaro diode;
Toplotna odpornost diode odraža njegovo sposobnost disipacije toplote; Nižja kot je toplotna odpornost, boljši je odvajanje toplote;
Najvišja temperatura stičišča odraža toplotno toleranco diode. Če delovna temperatura diode za dalj časa presega to mejo, se lahko pregreje in ne uspe. Temperatura stika je na splošno potrebna nad 200 stopinj.
Brez obvodne diode, kaj se bo zgodilo, ko bo zasenčeno
Zdaj naj predpostavimo, da je sončna celica NO2 v nizu postala delno ali v celoti zasenčena, medtem ko preostali dve celici v serijski povezani niz nimata, to je, da ostaneta na polnem soncu. Ko se to zgodi, se bo izhod serijskega priključenega niza dramatično zmanjšal, kot je prikazano.
Zdaj pa predpostavimo, da je 2. celica v niz sončnih celic delno ali popolnoma zasenčena, da prinese vročo točko, medtem ko ostali dve sončni celici nista zasenčeni, to je, da sta še vedno na polni sončni svetlobi. Ko se to zgodi, bo izhodna moč niza sončnih celic močno padla, kot je prikazano na sliki.
Ker zasenčena celica povzroči upad njegovega toka, se zdrava, nesirana celica prilagodi temu toku s tem, da poveča svojo odprto napetost vezja - na značilni krivulji I - V. To povzroči, da zasenčena celica postane vzvratna pristranska, kar ustvarja negativno napetost čez svoje sponke.
Ta povratna napetost povzroči, da tok teče v nasprotni smeri skozi zasenčeno celico, zaradi česar porabi moč s hitrostjo, ki je odvisna od ISC in IMPP. Zato popolnoma zasenčena celica doživi reverzno napetost pod vsemi trenutnimi pogoji in zato razprši ali porabi moč, namesto da bi jo ustvarila.
Z obvodno diodo za zaščito okvare sončnih celic pred vročo točko
V senci se 2. sončna celica ustavi za proizvodnjo električne energije in se obnaša podobno kot upornost polprevodnika, ki smo jo opisali na zgoraj. Ker zasenčena celica ustvarja obratno moč, naprej pristranskost vzporedno obvodno diodo in preusmeri tok iz obeh zdravih celic na obvodno diodo, kot kažejo zelene puščice v zgornjem diagramu. Tako obvodna dioda, povezana po zasenčeni celici, ustvarja tokovno pot, ki ohranja delovanje drugih dveh fotonapetostnih celic.
Druga prednost vzporednih obvodnih diod je, da je pri pristranskosti naprej, tj. Ko se izvajajo, padec napetosti naprej približno 0,6 voltov, s čimer omeji visoko povratno negativno napetost, ki jo prinaša senčena celica, s čimer se zmanjša temperaturna pogoje vroče točke in s tem odpoved celice, ki omogoča, da se celica obnovi, ko se senčenje odstrani.
