熱斑效應

一串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽電池組件，將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產(chǎn)生的能量。被遮蔽的太陽電池組件此時會發(fā)熱，這就是熱斑效應。這種效應能嚴重的破壞太陽電池。有光照的太陽電池所產(chǎn)生的部分能量，都可能被遮蔽的電池所消耗。為了防止太陽電池由于熱斑效應而遭受破壞，最好在太陽電池組件的正負極間并聯(lián)一個旁路二極管，以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。

作用

當電池片出現(xiàn)熱斑效應不能發(fā)電時，起旁路作用，讓其它電池片所產(chǎn)生的電流從二極管流出，使太陽能發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)電，不會因為某一片電池片出現(xiàn)問題而產(chǎn)生發(fā)電電路不通的情況。

選擇原則

1、耐壓容量為最大反向工作電壓的兩倍；

2、電流容量為最大反向工作電流的兩倍；

3、結溫溫度應高于實際結溫溫度；

4、熱阻?。?/p>

5、壓降小；

測量方法

把組件放在75度烘箱中至熱穩(wěn)定，在二極管中通組件的實際短路電流，熱穩(wěn)定后（例如1h），測量二極管的表面溫度，根據(jù)以下公式計算實際結溫：

Tj=Tcase + R*U*I其中R為熱阻系數(shù)，由二極管廠家給出，Tcase是二極管表面溫度（用熱電偶測出），U是二極管兩端壓降（實測值），I為組件短路電流。計算出的Tj不能超過二極管規(guī)格書上的結溫范圍。

示意圖

當電池片正常工作時，旁路二極管反向截止，對電路不產(chǎn)生任何作用；若與旁路二極管并聯(lián)的電池片組存在一個非正常工作的電池片時，整個線路電流將由最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小電壓時，旁路二極管導通，此時，非正常工作電池片被短路。

數(shù)目計算

1、旁路二極管電流容量最小應為：

I=4．73×2=8.46A

2、選用10SQ030型二極管

最大返偏電壓為：VRRM=30vIAV=10AVF=0.55V

TJ=-55－200℃

3、耐壓容量為30Ⅴ的旁路二極管最多可保護125×125電池片數(shù)目為：

N=30/（2×0.513）≈29.24

即最多可保護29片125×125電池片；

4、旁路二極管截止狀態(tài)時存在反向電流，即暗電流，一般小于0.2微安；

原則上每個電池片應并聯(lián)一個旁路二極管，以便更好保護并減少在非正常狀態(tài)下無效電池片數(shù)目，但因為旁路二極管價格成本的影響和暗電流損耗以及工作狀態(tài)下壓降的存在，對于硅電池，每十五個電池片可并聯(lián)一個旁路二極管為最佳。

Bypass diodes are not needed on 12 volt systems, optional on 24 volt, and should always be used on 36 volt or higher systems

遮蔽一個電池片與遮蔽兩塊電池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免時，盡量使遮蔽盡可能多的電池，每個電池盡可能少的陰影。

幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。