Jakie diody stosuje się w panelach fotowoltaicznych?

Systemy fotowoltaiczne to skomplikowane i zaawansowane technologicznie moduły, starannie opracowane w taki sposób, aby czerpanie i pobieranie energii elektrycznej wprost ze słońca, przynosiło jak najlepsze efekty w jak najkrótszym czasie. Cała konstrukcja składa się z kilku podstawowych elementów – paneli fotowoltaicznych, falownika, konstrukcji montażowej, okablowania i złączek. Dodatkowo stosuje się także różnego rodzaju diody. Jakie jest ich zadanie i w jakim celu są montowane? Jakie tak właściwie są ich rodzaje i do czego w praktyce się przydają? Sprawdzamy!

Co jest podstawowym zadaniem diod fotowoltaicznych?

Diody stosowane w fotowoltaice to przede wszystkim tak zwane diody bocznikujące, których zadanie polega na walce z ewentualnym zacienieniem fragmentu całej konstrukcji. Dlaczego to takie ważne? Niechciane, częściowe zacienienie przyczynia się do znacznego spadku wydajności posiadanego na dachu swojego domu, firmy, bądź na gruncie, systemu fotowoltaicznego. A przecież posiadając własną „fabrykę prądu” bez wątpienia zależy nam na jej możliwie najbardziej opłacalnym i w pełni wydajnym działaniu. Pod pojęciem częściowego zacienienia w odniesieniu do fotowoltaiki, kryje się sytuacja, w której do części paneli nie docierają promienie słoneczne, pozostałe natomiast nagrzewają się zbyt mocno. Tego typu dysproporcja, brak równomiernego rozłożenia energii może skutkować  niekorzystną odwrotną polaryzacją, a nawet przegrzaniem i uszkodzeniem całego systemu.

Jak w praktyce działa dioda bocznikująca?

Dioda bocznikująca (jej inne nazwy to dioda bypass, dioda wsteczna, dioda obejściowa) wyposażona jest w specjalne czujniki, mierzące temperaturę i wyłapujące przesadnie nagrzane fragmenty instalacji, a także panele i ogniwa zacienione, umożliwiając tym samym ich ominięcie i dalsze sprawne działanie całej instalacji. Dzięki nim możliwe jest zatem zachowanie maksymalnej wydajności i efektywności całej fotowoltaiki oraz ochrona systemu przed ewentualną awarią. Można także podsumować, że jest to specjalna dioda zabezpieczająca przed odwrotną polaryzacją. Ile diod bocznikujących stanowi wartość optymalną? Najczęściej mówi się o minimum trzech, choć oczywiście może być ich również cztery i więcej. Czym większa liczba diod, tym skuteczność ich działania proporcjonalnie wzrasta. W fotowoltaice występuje także tak zwana dioda blokująca, której działanie opiera się na tej samej zasadzie, co diody bocznikującej –  różni je jedynie miejsce ulokowania, czyli położenia.

Dioda Schottkiego – zasada działania

Kolejny rodzaj diod stosowany w fotowoltaice, to diody Schottkiego – montuje się je w celu dodatkowe zabezpieczenia różnego rodzaju układów elektrycznych, w naszym przypadku mowa konkretnie o falownikach fotowoltaicznych. Wiele osób poleca tego typu diody, ponieważ ich poziom niezawodności jest bardzo wysoki, wyróżnia ja także niższe napięcie przewodzenia prądu oraz bardzo wysoka szybkość przełączania. Od tradycyjnej diody różni się budową – stosuje się w niej złącze typu metal-półprzewodnik (złącze m-s) zamiast tradycyjnego złącza p-n. Dioda Schottkiego – jak sprawdzić czy działa prawidłowo? Wystarczy użyć specjalnego miernika i wykonać test diody. Jeżeli dioda jest sprawna, to miernik wskaże i odnotuje widoczny gołym okiem spadek napięcia.

Diody stosowane w fotowoltaice mają za zadanie ochronę paneli i całego systemu. Ich brak może skutkować awarią, uszkodzeniem oraz gorszą efektywnością całej instalacji. Zdecydowanie warto zatem zainwestować w ich odpowiednią ilość oraz zadbać o ich prawidłowe rozmieszczenie. Diody – maleńkie, wydawać by się mogło, że mało istotne elementy, a jednak odgrywają ogromną rolę w sprawnie działającej fotowoltaice!