Dioda bypass modul PV adalah perangkat daya semikonduktor yang digunakan dalam kotak persimpangan panel surya fotovoltaik untuk melindungi sel fotovoltaik dan modul dari efek hot spot.
Dioda bypass dihubungkan secara paralel dengan panel surya. Ketika panel surya beroperasi secara normal, arus yang dihasilkan oleh sel dilakukan dan ditransfer secara normal. Namun, jika efek hot spot terjadi pada panel surya (misalnya, karena debu, bayangan, dll. Sebagian menghalangi panel), dioda bypass diaktifkan secara otomatis, melewati sel -sel yang terkena dan memungkinkan arus mengalir melalui sirkuit bypass. Strategi ini mencegah panel surya terbakar karena arus besar yang disebabkan oleh efek hot spot, memungkinkan sistem tenaga surya untuk terus menghasilkan listrik. Ini secara signifikan menurunkan risiko kerusakan sel atau bahkan kebakaran karena terlalu panas, sehingga memastikan operasi yang stabil dan aman dari pertanian surya.
Karakteritika kunci dioda bypass:
Tegangan kerusakan terbalik dioda harus lebih tinggi dari jumlah tegangan sirkuit terbuka - dari sel surya yang terhubung secara paralel;
Arus operasi dioda harus lebih besar dari arus sirkuit pendek - pendek dari sel surya individu;
Penurunan tegangan dioda harus sekecil mungkin. Ketika arus konstan, penurunan tegangan yang lebih besar meningkatkan probabilitas produksi panas, berpotensi menyebabkan kegagalan dioda;
Resistensi termal dioda mencerminkan kemampuan disipasi panasnya; Semakin rendah resistansi termal, semakin baik disipasi panas;
Suhu persimpangan maksimum mencerminkan toleransi panas dioda. Jika suhu operasi dioda melebihi batas ini untuk jangka waktu yang lama, itu mungkin terlalu panas dan gagal. Suhu persimpangan umumnya diperlukan di atas 200 derajat.
Tanpa bypass dioda, apa yang akan terjadi saat teduh
Sekarang mari kita asumsikan bahwa sel surya NO2 dalam string telah menjadi sebagian atau sepenuhnya teduh sementara dua sel yang tersisa dalam serial yang terhubung tidak, yaitu mereka tetap di bawah sinar matahari penuh. Ketika ini terjadi, output dari string yang terhubung seri akan berkurang secara dramatis seperti yang ditunjukkan.
Sekarang anggaplah bahwa sel ke -2 dalam string sel surya sebagian atau sepenuhnya teduh untuk membawa hot spot, sedangkan dua sel surya lainnya tidak diarsir, yaitu, mereka masih di bawah sinar matahari penuh. Ketika ini terjadi, daya output dari string sel surya akan turun tajam, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Karena sel yang diarsir menyebabkan arusnya turun, sel yang sehat dan tidak disilsilah beradaptasi dengan penurunan saat ini dengan meningkatkan tegangan sirkuit terbuka - pada kurva karakteristik i - v. Hal ini menyebabkan sel yang diarsir menjadi bias terbalik, menghasilkan tegangan negatif di seluruh terminalnya.
Tegangan terbalik ini menyebabkan arus mengalir dalam arah yang berlawanan melalui sel yang diarsir, menyebabkannya mengkonsumsi daya pada tingkat yang tergantung pada ISC dan IMPP. Oleh karena itu, sel yang diarsir sepenuhnya mengalami penurunan tegangan terbalik di bawah semua kondisi saat ini dan karenanya menghilangkan atau mengkonsumsi daya daripada menghasilkannya.
Dengan dioda bypass untuk melindungi kegagalan sel surya dari hot spot
Dalam kondisi naungan, sel surya ke -2 berhenti untuk menghasilkan listrik, berperilaku mirip dengan resistensi semikonduktor yang kami jelaskan di atas. Karena sel yang diarsir menghasilkan daya terbalik, itu ke depan bias dioda bypass paralel, mengalihkan arus dari dua sel sehat ke dioda bypass, seperti yang ditunjukkan oleh panah hijau dalam diagram di atas. Dengan demikian, dioda bypass yang terhubung melintasi sel yang diarsir menciptakan jalur saat ini yang mempertahankan pengoperasian dua sel fotovoltaik lainnya.
Keuntungan lain dari dioda bypass paralel adalah bahwa ketika ke depan bias, yaitu ketika mereka melakukan, penurunan tegangan ke depan adalah sekitar 0,6 volt, sehingga membatasi setiap tegangan negatif terbalik yang dibawa oleh sel yang diarsir, sehingga mengurangi kondisi suhu titik panas dan dengan demikian kegagalan sel, memungkinkan sel untuk pulih ketika bayangan dihapus.
