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 điện áp chịu được 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. Lúc này, có dòng điện ngược, dòng điện tối, thường nhỏ hơn 0,2 microampe. Dòng điện tối làm giảm dòng điện được rút ra bởi thành phần, mặc dù với một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một diode rẽ nhánh. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí 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 từng 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 việc sử dụng diode rẽ nhánh để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau là hợp lý. 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 các vấn đề trên, kết nối giữa điốt rẽ nhánh và điốt 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 mô-đun quang điện trong thời gian dài, sự liên kết nêu trên có thể bị hỏng do mệt mỏi, dẫn đến sự bất thường của mô-đun quang điện.
Ngoài ra, hiệu quả của việc tô bóng cho một ô khác với việc che 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 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:ample, cành cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn điện mà trở thành người tiêu thụ năng lượng. Các pin không bị chặn khác sẽ tiếp tục truyền dòng điện qua chúng, gây tổn thất năng lượng cao, xuất hiện "điểm nóng" 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 ô bị chặn và được truyền xuống qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode rẽ nhánh thường bị ngắt và không ảnh hưởng đến mạch; Nếu có một ô 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 củaPin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp phân cực ngược cao hơn điện áp tối thiểu của cơn bão, diode rẽ nhánh sẽ 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 phát điện mảng mô-đun không được bảo trì. 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. 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 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 điện áp chịu được 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. Lúc này, có dòng điện ngược, dòng điện tối, thường nhỏ hơn 0,2 microampe. Dòng điện tối làm giảm dòng điện được rút ra bởi thành phần, mặc dù với một lượng nhỏ.
Từ quan điểm lý tưởng, mỗi tế bào quang điện nên được kết nối với một diode rẽ nhánh. Tuy nhiên, nó rất không kinh tế vì tác động của chi phí 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 từng 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 việc sử dụng diode rẽ nhánh để bảo vệ nhiều nhóm pin được kết nối với nhau là hợp lý. 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 các vấn đề trên, kết nối giữa điốt rẽ nhánh và điốt 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 mô-đun quang điện trong thời gian dài, sự liên kết nêu trên có thể bị hỏng do mệt mỏi, dẫn đến sự bất thường của mô-đun quang điện.
Ngoài ra, hiệu quả của việc tô bóng cho một ô khác với việc che 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 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:ample, cành cây hoặc ăng-ten, v.v.), pin bị ảnh hưởng không còn hoạt động như một nguồn điện mà trở thành người tiêu thụ năng lượng. Các pin không bị chặn khác sẽ tiếp tục truyền dòng điện qua chúng, gây tổn thất năng lượng cao, xuất hiện "điểm nóng" 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 ô bị chặn và được truyền xuống qua diode.
Khi tế bào đang hoạt động, diode rẽ nhánh thường bị ngắt và không ảnh hưởng đến mạch; Nếu có một ô 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 củaPin xác định kích thước hiện tại. Nếu điện áp phân cực ngược cao hơn điện áp tối thiểu của cơn bão, diode rẽ nhánh sẽ 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 phát điện mảng mô-đun không được bảo trì. 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. 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 nguy hiểm tiềm ẩn cho sự an toàn của sản xuất điện và các nhà máy điện khác.