P - V curve under SC

พฤติกรรมทางไฟฟ้าของอนุกรมโมดูลขณะต่อ Bypass diode ภายใต้เงาบดบัง

    ขณะที่แต่ละโมดูลได้รับความเข้มแสงที่ไม่เท่ากัน และมีการต่อร่วมกับ Bypass diode เซลล์แสงอาทิตย์จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ลดลง เป็นเหตุให้กำลังไฟฟ้าลดลงด้วย ดังนั้นพฤติกรรมทางไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไป

Protection PV power losses

การแก้ปัญหาการลดทอนกำลังไฟฟ้าของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

    แนวทางการแก้ปัญหาการลดทอนกำลังไฟฟ้าและความเสียหายที่เกิดขึ้นจากปัญหาเงาบดบังของอนุกรมโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ง่าย และประหยัดที่สุดวิธีหนึ่งคือ การนำไดโอดมาต่อร่วมกับเซลล์แสงอาทิตย์ โดยจะนำไดโอดมาต่อกับโมดูลได้ 2 ลักษณะ คือ
        1.  ไดโอดปิดกั้น (Blocking diode)
        Blocking diode เป็นการนำไดโอดมาต่อร่วมแบบอนุกรมของแต่ละอนุกรมกลุ่มโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (string) ซึ่ง Blocking diode นี้จะช่วยป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลย้อนกลับจากระบบไฟฟ้าที่ต่อร่วมกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ในช่วงเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามการติดตั้ง blocking diode ในระบบต้องคำนึงถึงผลการสูญเสียแรงดันตกคร่อมของไดโอดที่เกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้และจะทำให้กำลังไฟฟ้าของระบบลดทอนไปส่วนหนึ่งด้วย
        .2.  บายพาสไดโอด (Bypass diode)
        Bypass diode เป็นไดโอดที่ต่อคร่อมระหว่างกลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ ประมาณ 12-18 เซลล์ต่อหนึ่ง Bypass diode หรือหนึ่งโมดูลต่อหนึ่ง Bypass diode ซึ่งสามารถป้องกันปัญหาการเกิด Hot spot ได้ ในขณะใช้งานปกติ Bypass diode จะถูกต่อแบบไบอัสย้อนกลับ (Reverse bias) กระแสไฟฟ้าในเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละแถวจะไหลตามปกติ แต่เมื่อเซลล์ใดเซลล์หนึ่งถูกเงาบังหรือขาดวงจร Bypass diode ก็จะถูกต่อแบบไบแอสเดินหน้า (Forward bias) กระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านไดโอดโดยไม่ผ่านเซลล์แถวนั้น   

parallel and Series PV under SC

 1.  ผลกระทบต่อขนานเซลล์แสงอาทิตย์หรือโมดูลภายใต้ภาวะเงาบดบัง
          เมื่อมีเงาบังเซลล์แสงอาทิตย์ C1 กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้มีค่าน้อยกว่า C2 แต่กระแสไฟฟ้ารวม ยังคงมากกว่ากระแสไฟฟ้าของ C1 และ C2 ซึ่งจะไม่มีการกระจายตัวของกำลังไฟฟ้าจากเซลล์ที่ถูกเงาบังเกิดขึ้น
  2.  ผลกระทบต่ออนุกรมเซลล์แสงอาทิตย์หรือโมดูลภายใต้ภาวะเงาบดบัง
        เมื่อมีเงาบังเซลล์แสงอาทิตย์ C2 กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้มีค่าน้อยกว่า C1 แต่กระแสไฟฟ้ารวม น้อยกว่ากระแสไฟฟ้าของ C1 ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียกำลังไฟฟ้าและการกระจายตัวของกำลังไฟฟ้าจาก C1 สู่ C2 ดังนั้นหากมีการต่ออนุกรมเซลล์แสงอาทิตย์หรืออนุกรมโมดูลมากขึ้น ขณะเกิดเงาบังก็อาจจะทำให้เกิดการสูญเสียกำบังไฟฟ้ามากขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นในแถวลำดับแรงดันสูง (high voltage arrays) จึงควรระมัดระวังการออกแบบโมดูลให้มีการป้องกันที่เหมาะสม เพื่อความปลอดภัยของเซลล์แสงอาทิตย์ขณะทำงาน