A modul részleges árnyékolása

Működési mód

Ha egy sorosan kapcsolt napcella teljesen árnyékba kerül (eltakarjuk egy darab papírlappal), a napcella nem fog áramot termelni, hiszen nincs megvilágítva. A cellán belül feszültség sem keletkezik, szemben a többi megvilágított cellával. Az árnyékolt cella  elektromos szempontból egy sorosan kapcsolt ellenállásnak felel meg, ami azt jelenti, hogy rajta ellentétes polaritású feszültség alakul ki.

Egyben túlmelegedés jön létre, hiszen a modul által termelt elektromos energia nagy része ebben az egyetlen árnyékolt cellában hővé alakul át. Ráadásul ez a túlmelegedés károsíthatja a cella műanyag, valamint a modul üveg fedőrétegét.

Ilyenkor beszélünk „Hot Spot Effect”-ről. („Kritikus Pont Hatás”) Egy áthidaló dióda - amelyet a cellával párhuzamosan és ellentétes irányban (antiparalel) kapcsolunk - lehetővé teszi, hogy megelőzzük a „Kritikus Pont Hatás” kialakulását. Az áthidaló dióda beiktatásával az áram megkerüli az árnyékolt cellát, és az elektromos energia nem fog hővé alakulni.

A mérés végrehajtása

• A napcellákat kapcsolja sorosan!

• Világítsa meg a cellákat 8000 lux fényerővel (3 lámpa 80 cm távolságról)! A mérés eszközeinek belső ellenállása hatással van a napcellára, ezért áramot és feszültséget külön-külön mérje!

• Elemezze a sorosan kapcsolt, de árnyékolt cella hatását!

• Végezze el a következő méréseket!

 A mérés végrehajtása

U₀ = üresjárási feszültség I_R = rövidzárási áram

Értékelés:

- Mivel a cellák a modulban soros kapcsolásban helyezkednek el, a lánc leggyengébb tagjától függ az áram mennyisége. Az áramkörben lévő árnyékolt cella úgy viselkedik, mint egy ellenállás.

- Tehát, amennyiben a kapcsolási sorban egy cella árnyékba kerül, a modul teljes áramerőssége nagymértékben csökken. „Kritikus Pont Hatás” jöhet létre, ami fokozatosan károsítja, és tönkre teszi a cellát. Az áthidaló dióda alkalmazásával azonban ez a hatás elkerülhető.