Diode trong hộp nối quang điện được sử dụng như một diode bypass để ngăn chặn hiệu ứng điểm nóng và bảo vệ các thành phần.
Việc lựa chọn điốt bypass chủ yếu cần tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Công suất điện áp chịu đựng 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 bypass 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 được vẽ bởi thành phần, mặc dù một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một diode bỏ qua. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí của điốt bỏ qua, mất 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 phải cung cấp đủ điều kiện tản nhiệt cho các điốt này.
Do đó, nói chung là hợp lý khi sử dụng diode bypass để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau. Điều này làm giảm chi phí sản xuất các mô-đun PV và ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của chúng. Nếu công suất đầu ra trong một chuỗi ô giảm xuống, ô trong chuỗi, bao gồm cả những ô thường hoạt động, sẽ được cách ly khỏi toàn bộ hệ thống mô-đun PV do diode bỏ qua. Do đó, công suất đầu ra của toàn bộ mô-đun quang điện sẽ giảm quá nhiều do sự thất bại của một tế bào cụ thể.
Ngoài các vấn đề trên, việc kết nối giữa diode bypass và diode bypass 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, mối liên hệ được đề cập ở trên có thể thất bại do mệt mỏi, dẫn đến sự bất thường của mô-đun quang điện.
Ngoài ra, hiệu quả của việc che bóng một ô khác với việc che phủ một nửa của hai ô, vì vậy khi không thể tránh khỏi bóng râm, hãy cố gắng che bóng càng nhiều ô càng tốt, với càng ít bóng càng tốt cho mỗi ô.
Trong việc 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: nhánh cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn năng lượng mà trở thành người tiêu dùng năng lượng. Các loại 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 bypass được đặt song song trên một hoặc một số pin được kết nối nối tiếp. Dòng điện bỏ qua ô bị chặn và được truyền qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode bypass 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 bỏ qua, toàn bộ dòng điện dòng sẽ được xác định bởi ô có dòng điện tối thiểu. Điều này là do khu vực che chắn củaPin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp thiên vị ngược cao hơn điện áp tối thiểu của cơn bão, diode bypass sẽ được bật. Tại thời điểm này, pin hoạt động bất thường bị đoản mạch.
Tác hại của một điểm nóng là rất lớn và hiệu ứng điểm cháy rất đơn giản khi trạm điện mảng mô-đun không được bảo vệ. Do đó, việc tránh hoặc giảm tác động bất lợi 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 làm nóng một phần. Hậu 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 nguy hiểm tiềm ẩn cho sự an toàn của phát điện và các nhà máy điện khác.
Việc lựa chọn điốt bypass chủ yếu cần tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Công suất điện áp chịu đựng 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 bypass 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 được vẽ bởi thành phần, mặc dù một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một diode bỏ qua. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí của điốt bỏ qua, mất 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 phải cung cấp đủ điều kiện tản nhiệt cho các điốt này.
Do đó, nói chung là hợp lý khi sử dụng diode bypass để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau. Điều này làm giảm chi phí sản xuất các mô-đun PV và ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của chúng. Nếu công suất đầu ra trong một chuỗi ô giảm xuống, ô trong chuỗi, bao gồm cả những ô thường hoạt động, sẽ được cách ly khỏi toàn bộ hệ thống mô-đun PV do diode bỏ qua. Do đó, công suất đầu ra của toàn bộ mô-đun quang điện sẽ giảm quá nhiều do sự thất bại của một tế bào cụ thể.
Ngoài các vấn đề trên, việc kết nối giữa diode bypass và diode bypass 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, mối liên hệ được đề cập ở trên có thể thất bại do mệt mỏi, dẫn đến sự bất thường của mô-đun quang điện.
Ngoài ra, hiệu quả của việc che bóng một ô khác với việc che phủ một nửa của hai ô, vì vậy khi không thể tránh khỏi bóng râm, hãy cố gắng che bóng càng nhiều ô càng tốt, với càng ít bóng càng tốt cho mỗi ô.
Trong việc 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: nhánh cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn năng lượng mà trở thành người tiêu dùng năng lượng. Các loại 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 bypass được đặt song song trên một hoặc một số pin được kết nối nối tiếp. Dòng điện bỏ qua ô bị chặn và được truyền qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode bypass 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 bỏ qua, toàn bộ dòng điện dòng sẽ được xác định bởi ô có dòng điện tối thiểu. Điều này là do khu vực che chắn củaPin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp thiên vị ngược cao hơn điện áp tối thiểu của cơn bão, diode bypass sẽ được bật. Tại thời điểm này, pin hoạt động bất thường bị đoản mạch.
Tác hại của một điểm nóng là rất lớn và hiệu ứng điểm cháy rất đơn giản khi trạm điện mảng mô-đun không được bảo vệ. Do đó, việc tránh hoặc giảm tác động bất lợi 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 làm nóng một phần. Hậu 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 nguy hiểm tiềm ẩn cho sự an toàn của phát điện và các nhà máy điện khác.