Diode trong hộp nối quang điện được sử dụng như một diode rẽ nhánh để ngăn chặn hiệu ứng điểm nóng và bảo vệ các bộ phận.
Việc lựa chọn điốt rẽ nhánh chủ yếu cần tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Công suất chịu được điện áp gấp đôi điện áp làm việc ngược tối đa;
2. Công suất hiện tại gấp đôi dòng điện làm việc ngược tối đa;
3. Nhiệt độ tiếp giáp phải cao hơn nhiệt độ tiếp giáp thực tế;
4. Khả năng chịu nhiệt nhỏ;
5. Giảm áp suất nhỏ.
Diode rẽ nhánh ở trạng thái cắt khi thành phần thường hoạt động. Tại thời điểm này, có một dòng điện ngược, dòng điện tối, thường nhỏ hơn 0,2 microampe. Dòng điện tối làm giảm dòng điện do thành phần rút ra, mặc dù một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một điốt rẽ nhánh. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí của điốt rẽ nhánh, tổn thất dòng điện tối và sự tồn tại của sụt áp trong điều kiện làm việc. Ngoài ra, vị trí của mỗi ô của mô-đun quang điện tương đối tập trung. Do đó, sau khi kết nối các điốt tương ứng, cần cung cấp đủ điều kiện tản nhiệt cho các điốt này.
Do đó, nói chung là hợp lý khi sử dụng diode rẽ nhánh để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau. Điều này làm giảm chi phí sản xuất của các mô-đun PV và ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của chúng. Nếu công suất đầu ra trong một chuỗi tế bào giảm, tế bào trong chuỗi, bao gồm cả những tế bào thường hoạt động, sẽ bị cách ly khỏi toàn bộ hệ thống mô-đun PV do diode rẽ nhánh. Kết quả là, công suất đầu ra của toàn bộ mô-đun quang điện sẽ giảm quá nhiều do sự cố của một tế bào cụ thể.
Ngoài những vấn đề trên, kết nối giữa diode rẽ nhánh và diode rẽ nhánh liền kề của nó phải được xem xét cẩn thận. Trong thực tế, các kết nối này phải chịu một số ứng suất từ tải trọng cơ học và thay đổi nhiệt độ theo chu kỳ. Do đó, trong quá trình sử dụng lâu dài mô-đun quang điện, liên kết nêu trên có thể bị hỏng do mệt mỏi, dẫn đến mô-đun quang điện bất thường.
Ngoài ra, hiệu quả của việc đổ bóng một ô khác với việc bao phủ một nửa trong số hai ô, vì vậy khi không thể tránh khỏi việc đổ bóng, hãy cố gắng tô bóng càng nhiều ô càng tốt, với càng ít bóng càng tốt cho mỗi ô.
Trong quá trình xây dựng các mô-đun năng lượng mặt trời, các tế bào riêng lẻ được kết nối nối tiếp, được gọi là kết nối nối tiếp, để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Khi một trong các lát pin bị chặn (ví dụ:ample, cành cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn điện nữa mà trở thành người tiêu thụ năng lượng. Các pin không bị chặn khác sẽ tiếp tục truyền dòng điện qua chúng, gây mất năng lượng cao, "điểm nóng" sẽ xuất hiện và thậm chí làm hỏng pin.
Để tránh vấn đề này, điốt rẽ nhánh được đặt song song trên một hoặc một số pin được kết nối nối tiếp. Dòng điện bỏ qua bỏ qua tế bào bị chặn và được truyền xuống qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode rẽ nhánh thường bị cắt và không ảnh hưởng đến mạch; Nếu có một tế bào bất thường trong nhóm tế bào được kết nối song song với diode rẽ nhánh, toàn bộ dòng điện đường dây sẽ được xác định bởi ô có dòng điện tối thiểu. Điều này là do khu vực che chắn của pin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp phân cực ngược cao hơn điện áp tối thiểutage của bão, diode rẽ nhánh được bật. Lúc này, pin hoạt động bất thường bị đoản mạch.
Tác hại của điểm nóng là rất lớn và hiệu ứng điểm cháy rất đơn giản khi trạm điện mảng mô-đun không được bảo trì. Do đó, tránh hoặc giảm tác động xấu của điểm nóng lên mô-đun đã trở nên cần thiết trong thiết kế mô-đun.
Có thể thấy rằng điểm nóng có nghĩa là mô-đun được làm nóng hoặc nóng một phần. Kết quả là, các tế bào tại vị trí nóng bị hư hỏng, làm giảm sản lượng điện của mô-đun và thậm chí khiến mô-đun bị loại bỏ, làm giảm nghiêm trọng tuổi thọ của mô-đun và gây ra những nguy hiểm tiềm ẩn cho sự an toàn của sản xuất điện và các nhà máy điện khác.
Việc lựa chọn điốt rẽ nhánh chủ yếu cần tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Công suất chịu được điện áp gấp đôi điện áp làm việc ngược tối đa;
2. Công suất hiện tại gấp đôi dòng điện làm việc ngược tối đa;
3. Nhiệt độ tiếp giáp phải cao hơn nhiệt độ tiếp giáp thực tế;
4. Khả năng chịu nhiệt nhỏ;
5. Giảm áp suất nhỏ.
Diode rẽ nhánh ở trạng thái cắt khi thành phần thường hoạt động. Tại thời điểm này, có một dòng điện ngược, dòng điện tối, thường nhỏ hơn 0,2 microampe. Dòng điện tối làm giảm dòng điện do thành phần rút ra, mặc dù một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một điốt rẽ nhánh. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí của điốt rẽ nhánh, tổn thất dòng điện tối và sự tồn tại của sụt áp trong điều kiện làm việc. Ngoài ra, vị trí của mỗi ô của mô-đun quang điện tương đối tập trung. Do đó, sau khi kết nối các điốt tương ứng, cần cung cấp đủ điều kiện tản nhiệt cho các điốt này.
Do đó, nói chung là hợp lý khi sử dụng diode rẽ nhánh để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau. Điều này làm giảm chi phí sản xuất của các mô-đun PV và ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của chúng. Nếu công suất đầu ra trong một chuỗi tế bào giảm, tế bào trong chuỗi, bao gồm cả những tế bào thường hoạt động, sẽ bị cách ly khỏi toàn bộ hệ thống mô-đun PV do diode rẽ nhánh. Kết quả là, công suất đầu ra của toàn bộ mô-đun quang điện sẽ giảm quá nhiều do sự cố của một tế bào cụ thể.
Ngoài những vấn đề trên, kết nối giữa diode rẽ nhánh và diode rẽ nhánh liền kề của nó phải được xem xét cẩn thận. Trong thực tế, các kết nối này phải chịu một số ứng suất từ tải trọng cơ học và thay đổi nhiệt độ theo chu kỳ. Do đó, trong quá trình sử dụng lâu dài mô-đun quang điện, liên kết nêu trên có thể bị hỏng do mệt mỏi, dẫn đến mô-đun quang điện bất thường.
Ngoài ra, hiệu quả của việc đổ bóng một ô khác với việc bao phủ một nửa trong số hai ô, vì vậy khi không thể tránh khỏi việc đổ bóng, hãy cố gắng tô bóng càng nhiều ô càng tốt, với càng ít bóng càng tốt cho mỗi ô.
Trong quá trình xây dựng các mô-đun năng lượng mặt trời, các tế bào riêng lẻ được kết nối nối tiếp, được gọi là kết nối nối tiếp, để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Khi một trong các lát pin bị chặn (ví dụ:ample, cành cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn điện nữa mà trở thành người tiêu thụ năng lượng. Các pin không bị chặn khác sẽ tiếp tục truyền dòng điện qua chúng, gây mất năng lượng cao, "điểm nóng" sẽ xuất hiện và thậm chí làm hỏng pin.
Để tránh vấn đề này, điốt rẽ nhánh được đặt song song trên một hoặc một số pin được kết nối nối tiếp. Dòng điện bỏ qua bỏ qua tế bào bị chặn và được truyền xuống qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode rẽ nhánh thường bị cắt và không ảnh hưởng đến mạch; Nếu có một tế bào bất thường trong nhóm tế bào được kết nối song song với diode rẽ nhánh, toàn bộ dòng điện đường dây sẽ được xác định bởi ô có dòng điện tối thiểu. Điều này là do khu vực che chắn của pin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp phân cực ngược cao hơn điện áp tối thiểutage của bão, diode rẽ nhánh được bật. Lúc này, pin hoạt động bất thường bị đoản mạch.
Tác hại của điểm nóng là rất lớn và hiệu ứng điểm cháy rất đơn giản khi trạm điện mảng mô-đun không được bảo trì. Do đó, tránh hoặc giảm tác động xấu của điểm nóng lên mô-đun đã trở nên cần thiết trong thiết kế mô-đun.
Có thể thấy rằng điểm nóng có nghĩa là mô-đun được làm nóng hoặc nóng một phần. Kết quả là, các tế bào tại vị trí nóng bị hư hỏng, làm giảm sản lượng điện của mô-đun và thậm chí khiến mô-đun bị loại bỏ, làm giảm nghiêm trọng tuổi thọ của mô-đun và gây ra những nguy hiểm tiềm ẩn cho sự an toàn của sản xuất điện và các nhà máy điện khác.