Può un corto circuito danneggiare un pannello fotovoltaico?

I pannelli solari sono efficienti circa il 20%. Sono anche quasi neri e assorbono quasi il 100% della luce che li colpisce. Quindi l’80% della luce solare è già convertita in calore. Cortocircuitare il pannello convertirà il restante 20% in calore. Non un grande problema. E la normale condizione di funzionamento di un pannello solare è che la corrente assorbita dal pannello sia molto vicina alla corrente di cortocircuito. Il cortocircuito di un pannello causa il flusso di corrente solo un po’ più del normale.

Un pannello solare viene danneggiato se collego positivo e negativo insieme?

No, non c’è nulla che possa danneggiare la cella solare, e fortunatamente la corrente nella cella solare commerciale ha correnti di cortocircuito comprese tra circa 28mA/cm2 e 35mA/cm2. La corrente di cortocircuito è la corrente attraverso la cella solare quando la tensione attraverso la cella solare è zero (cioè, quando la cella solare è in cortocircuito). Di solito, è indicata come Isc.

La corrente di cortocircuito è dovuta alla generazione e alla raccolta di portatori generati dalla luce. Per una cella solare ideale con meccanismi di perdita resistiva più moderati, la corrente di cortocircuito e la corrente generata dalla luce sono identiche. Pertanto, la corrente di cortocircuito è la più grande corrente che può essere assorbita dalla cella solare.

Perciò, se i cavi positivo e negativo di un pannello solare vengono collegati insieme per un breve periodo di tempo, non si danneggerà il pannello. In realtà il modo per testare un pannello solare per la massima potenza in uscita è mettere un voltmetro nella lettura dell’amperaggio che è un cortocircuito.

Usano lo strumento sui led positivo e negativo e leggono l’amperaggio massimo. Ho usato per testare i pannelli in questo modo presso un’azienda solare. Abbiamo trovato pannelli difettosi molto velocemente. Inoltre alcuni avevano diodi difettosi che potevo sostituire.

Ma se il cavo venisse cortocircuitato per un lungo periodo, il pannello si surriscalderebbe e si guasterebbe. Questo è il motivo per cui la maggior parte dei pannelli solari ha una connessione rapida che rende difficile cortocircuitare i cavi. Inoltre, quando si ottiene una serie di pannelli, ad esempio molti pannelli collegati in serie da più a meno la tensione si somma e si avrebbe molta potenza se si collegassero insieme il positivo e il negativo. Quindi prova o controlla solo 1 pannello alla volta.

La corrente di corto circuito

La corrente di cortocircuito è la corrente attraverso la cella solare quando la tensione attraverso la cella solare è zero (cioè, quando la cella solare è in cortocircuito). Solitamente scritto come Isc, la corrente di cortocircuito è mostrata sulla curva I-V.

La corrente di cortocircuito è dovuta alla generazione e alla raccolta di portatori generati dalla luce. Per una cella solare ideale con meccanismi di perdita resistiva più moderati, la corrente di cortocircuito e la corrente generata dalla luce sono identiche. Pertanto, la corrente di cortocircuito è la più grande corrente che può essere assorbita dalla cella solare.

La corrente di cortocircuito dipende da una serie di fattori descritti di seguito:

  • l’area della cella solare. Per rimuovere la dipendenza dell’area della cella solare, è più comune elencare la densità di corrente di cortocircuito (Jsc in mA / cm2) piuttosto che la corrente di cortocircuito;
  • il numero di fotoni (cioè la potenza della sorgente di luce incidente). Isc da una cella solare dipende direttamente dall’intensità della luce come discusso in Effetto dell’intensità della luce;
  • lo spettro della luce incidente. Per la maggior parte delle misurazioni delle celle solari, lo spettro è standardizzato allo spettro AM1.5;
  • le proprietà ottiche (assorbimento e riflessione) della cella solare (discusse in Perdite ottiche); e
  • la probabilità di raccolta della cella solare, che dipende principalmente dalla passivazione superficiale e dalla durata del vettore minoritario nella base.

Il test corrente-tensione (I-V)

Il modo migliore, più veloce e più semplice per testare un modulo solare fotovoltaico è controllare sia la tensione a circuito aperto (Voc) che la corrente di cortocircuito (Isc). A seconda del motivo del test; il test può essere fatto:

  • presso il controller
  • alla scatola del combinatore (se presente)
  • al modulo solare
  • può essere eseguita anche su stringa (2 o più moduli cablati in serie).

Il test deve essere eseguito con i moduli isolati dal resto del sistema ed è meglio eseguire in condizioni di piena luce solare. Per questo motivo, può essere vantaggioso disporre di una disconnessione dell’array per scopi di manutenzione e risoluzione dei problemi, altrimenti i cavi dell’array dovranno essere scollegati dal sistema.

Lo scopo del test di misurazione I-V è determinare le prestazioni di uscita dei moduli, come Voc (tensione a circuito aperto), Isc (corrente di cortocircuito), Pmax (potenza massima in uscita del dispositivo) o Vmax (tensione alla massima potenza) e prevenire eventuali moduli con prestazioni insufficienti. Durante la misurazione I-V, si verifica che i moduli acquistati funzionino in base alla potenza nominale.

I test coinvolti professionalmente in questo processo consistono nella calibrazione del simulatore solare (cioè macchina per test flash), controllo della tolleranza della potenza garantita e test corretto secondo le condizioni di test standard (STC) rispetto ai parametri prestazionali stabiliti dal produttore, che sono indicati sull’etichetta del prodotto e scheda tecnica ufficiale.

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