A função dos diodos de bypass é eliminar o fenômeno de pontos quentes (hot-spots) que podem danificar as células e até causar incêndio se a luz que atinge a superfície das células, em um módulo, não for uniforme.
Os diodos de bypass geralmente são colocados em sub-strings do módulo, sendo um diodo para até 20 células. Esta configuração elimina o surgimento de hot-spots e permite que os módulos operem com alta confiabilidade ao longo de sua vida útil.
Um módulo padrão de 60 ou 72 células, geralmente é construído a partir de 3 sub-strings, cada uma protegida por um diodo de bypass. Enquanto a luz que atingir a superfície da célula for uniforme, os diodos de bypass terão uma tensão negativa de aproximadamente -10V entre o anodo e o catodo e não conduzirão.
As células sombreadas não produzem a mesma quantidade de energia que células não sombreadas, e, como todas as células de um módulo estão conectadas em série, diferenças de potência causam diferenças na tensão. Se tentarmos conduzir alta corrente através de uma célula sombreada, a sua tensão se tornará negativa.
A célula passaria a consumir energia em vez de produzi-la e a energia consumida pela célula faria com que a célula aquecesse e, eventualmente, queimasse. Porém, com o diodo de bypass, a corrente passará por ele e não pela célula sombreada devido a tensão negativa da sub-string, evitando os hot-spots e os defeitos que ocorreriam em decorrência dele. A desvantagem é que as 20 células da sub-string são retiradas de operação fazendo com que o módulo opere a 2/3 da capacidade total.
Fontes
Ecori Energia Solar. Diodo de Bypass – Efeitos em condições de sombreamento. Disponível em: https://youtube.com/watch?v=d8N70Rryn1k
Edeltec Solar. O que é a tecnologia Half Cell nos módulos fotovoltaicos? Quais suas características e benefícios?. Disponível em: https://blog.edeltecsolar.com.br/2020/09/17/o-que-e-a-tecnologia-half-cell-nos-modulos-fotovoltaicos-quais-suas-caracteristicas-e-beneficios/#:~:text=Os%20m%C3%B3dulos%20Half%20Cell%2C%20assim,que%20trabalham%20de%20forma%20independente.
Krannich Solar. Principais diferenças e vantagens técnicas relevantes entre um módulo Full-Cell e um Half-Cell. Disponível em: https://blog.krannich-solar.com/pt/blogue/post/principais-diferen%C3%A7as-e-vantagens-t%C3%A9cnicas-relevantes-entre-um-m%C3%B3dulo-full-cell-e-um-half-cell.html
Solar Power World. What is a half-cell solar panel?. Disponível em: https://solarpowerworldonline.com/2018/10/what-is-a-half-cell-solar-panel/
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