Diodo di bypass
Un diodo di bypass è un diodo collegato in parallelo a un gruppo di celle dentro un modulo fotovoltaico. In condizioni normali resta inattivo, ma quando un gruppo di celle finisce in ombra e la sua produzione cala, il diodo conduce e lascia che la corrente di stringa aggiri il gruppo ombreggiato, evitando che strozzi tutta la stringa e prevenendo i punti caldi.
Il diodo di bypass è un componente piccolo ma decisivo, presente dentro ogni modulo in silicio cristallino. È collegato in parallelo a un gruppo di celle in serie, e il suo unico scopo è dare alla corrente una strada alternativa quando una parte del modulo non riesce più a portarla.
La ragione per cui serve sta nel collegamento in serie. Le celle dentro un modulo, e i moduli dentro una stringa, sono collegati in serie e quindi condividono un'unica corrente. La cella più debole, quella più in ombra, fissa il tetto per quella corrente. Senza protezione, una sola cella coperta dall'ombra di una foglia costringerebbe l'intera stringa al proprio livello e, cosa peggiore, verrebbe portata in polarizzazione inversa e si scalderebbe fino a formare un punto caldo capace di danneggiare il modulo in modo permanente.
Il diodo risolve i due problemi insieme. Quando la produzione di un gruppo di celle scende sotto la corrente di stringa, il diodo di bypass che lo attraversa entra in conduzione diretta. La corrente di stringa passa allora attraverso il diodo invece che attraverso le celle in ombra. Il resto del modulo continua a produrre e il gruppo ombreggiato è protetto dal riscaldamento da polarizzazione inversa.
Il compromesso è una perdita a gradino. L'attivazione di un diodo toglie dal circuito tutto il suo gruppo di celle, quindi il modulo perde la tensione di quella sottostringa. È per questo che la perdita da ombreggiamento non è lineare: coprire poche celle può far cadere un terzo del modulo. Una modellazione accurata deve rappresentare questo comportamento invece di applicare una percentuale uniforme.
Perché conta per gli installatori fotovoltaici
I diodi di bypass sono la ragione per cui la perdita da ombra è a scalini e non regolare, e per cui un buon progetto tiene le stringhe fuori dall'ombra parziale invece di ipotizzare una riduzione forfettaria. SolarVis costruisce il comportamento della stringa dalla curva modellata di ciascun modulo, diodi di bypass e struttura half-cut inclusi, così il grafico delle perdite sul Suo preventivo rispecchia come il modulo risponde davvero all'ombra invece di una stima a occhio.
Domande frequenti
- Quanti diodi di bypass ci sono in un modulo?
- Un modulo convenzionale da 60 o 72 celle ha di norma tre diodi di bypass nella scatola di giunzione, ciascuno a protezione di una sottostringa di circa 20 o 24 celle. Quando una sottostringa finisce in ombra, viene bypassato solo quel terzo del modulo, che continua quindi a erogare circa due terzi della sua produzione invece di azzerarsi.
- I diodi di bypass eliminano la perdita da ombreggiamento?
- No. Ne limitano il danno ma non la cancellano. Quando un diodo si attiva, il contributo del gruppo di celle in ombra è perso del tutto e la tensione del modulo cala della quota di quella sottostringa. I diodi di bypass impediscono che una singola cella in ombra trascini giù l'intera stringa, non recuperano l'energia perduta.
- Che differenza c'è tra diodo di bypass e diodo di blocco?
- Il diodo di bypass sta in parallelo a un gruppo di celle e devia la corrente attorno a una sezione in ombra o guasta dentro un modulo. Il diodo di blocco sta in serie a una stringa e impedisce alla corrente di tornare indietro dentro di essa, per esempio di notte o da una stringa parallela più forte. Posizione diversa, compito diverso.
