Susunan sel surya: Dioda Anti-Mundur dan Dioda Bypass

Dalam susunan sel surya, dioda adalah perangkat yang sangat umum.Dioda yang umum digunakan pada dasarnya adalah dioda penyearah silikon.Saat memilih, sisakan margin dalam spesifikasi untuk mencegah kerusakan akibat kerusakan.Umumnya, tegangan tembus puncak balik dan arus operasi maksimum harus lebih dari dua kali tegangan operasi dan arus operasi maksimum.Dioda terutama dibagi menjadi dua kategori dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik surya.

1. Dioda Anti-Mundur (Anti-Arus Balik).

Salah satu fungsi daridioda anti-balikadalah untuk mencegah agar arus baterai dari modul sel surya atau susunan persegi tidak terbalik ke modul atau susunan persegi ketika tidak menghasilkan listrik, yang tidak hanya memakan energi, tetapi juga menyebabkan modul atau susunan persegi tersebut. menjadi panas atau bahkan rusak;Fungsi yang kedua adalah untuk mencegah aliran arus antar cabang-cabang susunan persegi pada susunan baterai. Hal ini dikarenakan tegangan keluaran tiap cabang secara seri tidak bisa sama persis, selalu ada perbedaan antara tegangan tinggi dan tegangan rendah. setiap cabang, atau tegangan keluaran suatu cabang berkurang karena kesalahan atau bayangan, dan arus dari cabang tegangan tinggi akan mengalir ke cabang tegangan rendah, atau bahkan tegangan keluaran dari total susunan persegi akan berkurang.Fenomena ini dapat dihindari dengan menghubungkan dioda anti reverse charge secara seri di setiap cabang.
Pada sistem pembangkit listrik fotovoltaik independen, beberapa rangkaian pengontrol fotovoltaik telah dihubungkan ke dioda pengisian anti-balik, yaitu ketika pengontrol memiliki fungsi pengisian anti-balik, keluaran komponen tidak perlu dihubungkan ke dioda.
Dioda anti-balik memiliki penurunan tegangan maju, dan akan ada konsumsi daya tertentu bila dihubungkan secara seri pada rangkaian.Penurunan tegangan dioda penyearah silikon yang umum digunakan adalah sekitar 0,7V, dan tabung berdaya tinggi dapat mencapai 1~20,3V, tetapi menahan tegangan dan dayanya kecil, cocok untuk aplikasi berdaya rendah.

Dioda anti-balik PV harus memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Tegangan tinggi: umumnya harus melebihi 1500V, karena susunan fotovoltaik maksimum akan mencapai atau melebihi 1000V.

2. Konsumsi daya yang rendah, yaitu resistansi (impedansi dalam keadaan sekecil mungkin, biasanya kurang dari 0,8~0,9V): Karena sistem fotovoltaik perlu menjaga efisiensi tinggi dari keseluruhan sistem, daya konsumsi dioda anti-mundur dalam kotak penggabung harus sekecil mungkin.

3. Kapasitas pembuangan panas yang baik (diperlukan ketahanan termal yang rendah dan pembuangan panas yang baik): Karena lingkungan kerja kotak penggabung fotovoltaik biasanya buruk, dioda anti-balik harus memiliki kapasitas pembuangan panas yang baik, dan biasanya juga perlu pertimbangkan kondisi iklim seperti Gobi dan dataran tinggi.

2. Melewati Dioda

Ketika terdapat lebih banyak modul sel surya yang dihubungkan secara seri untuk membentuk susunan sel persegi atau cabang dari susunan sel persegi, satu (atau 2~3) dioda perlu dihubungkan secara paralel terbalik pada terminal keluaran positif dan negatif setiap baterai. panel.Dioda yang dihubungkan secara paralel pada kedua ujung komponen disebut dioda bypass.
Fungsi dioda bypass adalah untuk mencegah komponen tertentu dalam susunan persegi atau bagian tertentu dari komponen tersebut menjadi teduh atau tidak berfungsi sehingga menghentikan pembangkitan listrik.Bias maju akan terbentuk di kedua ujung dioda bypass komponen untuk membuat dioda menghantarkan arus.Arus kerja string melewati komponen yang rusak dan mengalir melalui dioda, yang tidak mempengaruhi pembangkitan listrik komponen normal lainnya.Pada saat yang sama, ini juga melindungi komponen yang dilewati agar tidak rusak akibat bias maju yang tinggi atau pemanasan akibat “efek titik panas”.
Dioda bypass umumnya dipasang langsung di kotak sambungan.Menurut kekuatan komponen dan jumlah rangkaian sel baterai, 1 hingga 3 dioda dipasang.
Dioda bypass tidak diperlukan dalam situasi apa pun.Bila komponen digunakan sendiri atau paralel, komponen tersebut tidak perlu disambungkan ke dioda.Jika jumlah komponen secara seri sedikit dan lingkungan kerjanya bagus, Anda juga dapat mempertimbangkan untuk tidak menggunakan dioda bypass.

Prinsip Rangkaian Proteksi Dioda

Fungsi paling umum dari dioda adalah hanya membiarkan arus mengalir dalam satu arah (disebut bias maju) dan memblokir arah sebaliknya (disebut bias mundur).

Ketika bias tegangan maju dihasilkan, saling menekan medan listrik eksternal dan medan listrik yang dibangun sendiri meningkatkan arus difusi pembawa dan menyebabkan arus maju (yaitu penyebab konduksi listrik).

Ketika bias tegangan balik dihasilkan, medan listrik eksternal dan medan listrik yang dibangun sendiri semakin diperkuat, membentuk arus saturasi balik I0 yang tidak ada hubungannya dengan tegangan bias balik dalam rentang tegangan balik tertentu (inilah alasannya untuk non-konduktivitas).

Ketika ada bias tegangan balik di luar, medan listrik eksternal dan medan listrik yang dibangun sendiri semakin diperkuat, membentuk arus saturasi balik I0 yang tidak bergantung pada nilai tegangan bias balik dalam rentang tegangan balik tertentu.