Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia de geração de energia fotovoltaica tem sido amplamente utilizada tanto no país quanto no exterior, em diversas formas e em uma ampla gama de locais, principalmente em usinas fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo, edifícios residenciais e comerciais, telhados, integração de sistemas fotovoltaicos em edifícios, postes de iluminação fotovoltaicos e assim por diante. Edifícios, sombras, chaminés, poeira, nuvens e outros objetos podem obstruir os módulos solares em determinados locais. Consequentemente, muitos se preocupam com o quanto esses eventos prejudicam a eficiência da geração de energia das células solares e como lidar com eles.
Na prática, as células solares são normalmente compostas por vários módulos conectados em série ou em paralelo para produzir a tensão ou corrente desejada. Para atingir uma alta eficiência de conversão fotovoltaica, cada célula do módulo deve compartilhar características semelhantes. Durante o uso, uma ou mais células podem apresentar incompatibilidades, por exemplo, devido a rachaduras, falhas nas conexões internas ou sombreamento, resultando em uma dissonância entre suas características e o conjunto.
Em certas condições, um módulo de célula solar sombreado em um circuito derivado em série atuará como uma carga, consumindo a energia gerada por outros módulos de células solares iluminados. O módulo sombreado aquecerá durante esse período, resultando no efeito de ponto quente. Esse impacto pode causar danos catastróficos à célula solar. Células sombreadas podem consumir parte da energia produzida pelas células solares iluminadas. Para evitar que a célula solar seja danificada pelo efeito de ponto quente, conecte um diodo de bypass em paralelo entre os terminais positivo e negativo do módulo de célula solar. Isso impede que a energia gerada pelo módulo iluminado seja consumida pelo módulo sombreado.
Sobre as causas do ponto quente, a origem das células problemáticas e as contramedidas correspondentes.
O componente fundamental de um módulo fotovoltaico é a célula solar. Em geral, as características elétricas das células solares utilizadas em cada módulo devem ser semelhantes; caso contrário, o chamado efeito de ponto quente ocorreria em células com baixo desempenho elétrico ou que estejam sombreadas (células problemáticas).
Para evitar pontos quentes, cada célula deve ser conectada em paralelo com um diodo de bypass; se a bateria falhar ou as células estiverem sombreadas, o diodo de bypass desviará o fluxo das células problemáticas.
Não é viável conectar um diodo em paralelo com cada célula. Normalmente, um conjunto contém 18 (36 ou 54 células em série) ou 24 (72 células em série) células em série com um diodo em paralelo.
É possível que, se a corrente produzida nessas 18 ou 24 células for inconsistente, ou seja, quando houver uma célula com defeito, a corrente na série induza pontos quentes na célula problemática. Se a corrente variar de série para série, uma curva em degrau ou uma curva anômala aparecerá na curva característica do módulo com o diodo de bypass conectado.
Se o desempenho das células solares dentro do módulo for inconsistente, certamente ocorrerão pontos quentes. O fenômeno dos pontos quentes pode ser detectado usando a curva característica de saída do módulo e imagens infravermelhas.
Se a irregularidade no desempenho das células solares no módulo for causada por uma perda de eficiência devido à atenuação da luz solar, podemos detectar a presença de um ponto quente utilizando a curva característica de saída do módulo e imagens infravermelhas. Podemos comparar a curva característica de saída do módulo antes e depois da atenuação, bem como usar imagens infravermelhas para observar como ela se altera antes e depois da iluminação.
Se o módulo não estiver conectado ao diodo de bypass, mesmo que exista uma célula com defeito, a curva característica de saída do módulo não apresentará o padrão de degrau, mas a corrente de curto-circuito deverá ser menor do que a de um módulo normal, o que indica a existência do fenômeno de ponto quente.
