وظيفة دايودات الألواح الشمسية، كل لوح شمسي مصنع من شركة عالمية يوجد خلفه علبة سوداء بها عدة دايودات توضع بغرض الحماية من الظل والبقع السوداء.
نظراً لهذه الأهمية لا بد من وجود الدايودات بشكل ملزم وبقدرة تحمل تيار وجهد مناسبين، فما وظيفة دايودات الألواح الشمسية وهل يجب تبديلها أو الاستغناء عنها عند التجميع أو الصيانة والتغير.
اقرأ أيضاً
الدايودات المستخدمة في حماية الألواح الشمسية
من المعروف أن الدايودات أو الثنائيات عبارة عن عناصر إلكترونية تسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط، وهذه الميزة المتوفرة في الدايودات دفعتنا إلى استخدامها بشكل أساسي في الأنظمة الشمسية.
حيث يتكون الدايود من طرفين: طرف الأنود (الموجب)، طرف الكاثود (السالب)، ويتوفر منه أحجام بقدرات مختلفة ولكل حجم له رقم محدد.
دايودات المسار الجانبي
تسمى بالإنجليزية: Bypass Diode، وهي دايودات توصل على التوازي مع الخلية أو عدة خلايا داخل اللوح الشمسي، إذ تسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد.
ويبرز دورها في حال وجود ظلال على أحد الخلايا، حيث تصبح الخلية المظللة دائرة مفتوح أو كمقاومة كبيرة جداً، وعادة ما توضع هذه الدايودات في علبة تجميع سوداء اللون موجودة خلف اللوح الشمسي.
ويتم عملياً توصيل دايود مسار جانبي مع كل (14 إلى 20) خلية شمسية، لذلك قد تجد الألواح التي تحتوي على 36 خلية يوصل معها دايودين مسار جانبي، بينما الألواح التي تحتوي على 60 خلية يوصل معها ثلاث دايودات، أما ألواح الـ 72 خلية فيوصل معها 4 دايودات مسار جانبي وهكذا.
ظاهرة البقع الساخنة للخلايا الشمسية
عند حدوث ظل على جزء معين من اللوح الشمسي أو عطل أحد الخلايا، فإن ذلك يؤدي إلى تسخين الخلايا الشمسية المتعرضة للظل ثم انهيارها.
حيث أن الخلية المظللة أو المعطوبة تصبح حملاً بالنسبة لباقي الخلايا، مما يتسبب في ارتفاع حرارتها، وتعرف هذه الظاهرة بـ “ظاهرة البقع الساخنة” (بالإنجليزية: Hot Spot) التي تسبب في انخفاض قدرة اللوح الشمسي، وانهيار خلايا اللوح مع الوقت بوجود الظل.
وتساهم البقع الساخنة في عمل تأثيرات تدميرية، مثل: كسر زجاج سطح اللوح الشمسي أو الخلايا أو انصهار نقاط اللحام، موصلات سطح الخلايا.
وظيفة دايودات الألواح الشمسية
أولأ: تساهم دايودات المسار الجانبي بشكل مؤثر على تقليل نسبة الفاقد في إنتاجية الألواح الشمسية في حالة وجود ظل على جزء محدد من اللوح الشمسي سواء خلية واحدة أو عدة خلايا.
ثانياً: تعمل على منع ظاهرة البقع الساخنة التي تظهر على بعض الخلايا الشمسية نتيجة وجود ظل على خلية أو عدة خلايا، والتي يعتبرها النظام بمثابة حمل مما يؤدي إلي سريان التيار الكهربائي إلى هذا الجزء وبالتالي يزيد ذلك سخونة هذه الخلية أو الخلايا المعرضة للظل.
دايودات منع التيار العكسي
تسمى (بالإنجليزية: Blocking Diodes)، هي دايودات تعمل على منع مرور التيار الكهربائي في الاتجاه المعاكس، وهي ميزة تحافظ على الخلية أو الخلايا الشمسية من أي عطل قد يحدث نتيجة التظليل.
وهي مفيدة في التوصيل على التوازي، وتمنع أيضاً من إعادة التيار من البطارية إلى اللوح الشمسي عند الظلام أو غياب الشمس.
المصادر والمراجع
- electricaltechnology
- بعض الكتب التعليمية
