Les modules solaires sont particulièrement sensibles à l'ombrage. Même une petite ombre peut réduire considérablement le rendement d'un système solaire. Mais un composant discret à l'intérieur des modules protège exactement contre ce problème. Découvrez tout ce que vous devez savoir sur les diodes de dérivation ici.

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Qu'est-ce qu'une diode de dérivation ?

Une diode de dérivation est une diode de protection intégrée à un module solaire qui transmet le courant au-delà des groupes de cellules affectés en cas d'ombrage partiel ou de défaut de la cellule. Il prévient la perte de performance et protège les cellules contre la surchauffe due à ce que l'on appelle les points chauds. Sans diodes de dérivation, le flux de courant dans l'ensemble du module serait perturbé, ce qui pourrait réduire considérablement le rendement du système photovoltaïque.

Pourquoi les diodes de dérivation sont-elles importantes ?

Les diodes de dérivation relient des groupes de cellules individuels en cas d'ombrage partiel ou de défauts et maintiennent ainsi le flux de courant dans le module solaire. Ils évitent ainsi les pertes de performances et protègent les cellules solaires de la surchauffe et des dommages causés par les points chauds. Sans diodes de dérivation, même une petite quantité d'ombrage peut réduire considérablement le rendement de l'ensemble du module.

Sans diodes de dérivation, tout ombrage affecterait immédiatement les performances de l'ensemble du module solaire, car toutes les cellules sont connectées en série. Même un seul élément ombré peut réduire le flux de courant pour l'ensemble de la chaîne. Les diodes de dérivation minimisent cet effet et garantissent que les groupes de cellules ombrés ou défectueux ne réduisent pas le rendement de l'ensemble du système photovoltaïque. Ils garantissent ainsi l'efficacité, le rendement et la sécurité opérationnelle à long terme.

Comment fonctionnent les diodes de dérivation ?

En cas d'ombrage partiel ou de défaillance de la cellule, les diodes de dérivation font passer le courant au-delà des groupes de cellules concernés. Elles sont connectées de manière antiparallèle aux chaînes de cellules et deviennent conductrices dès que le courant est bloqué par les cellules ombrées. De cette manière, ils empêchent le flux d'électricité à travers le module d'interrompre ou d'accumuler de la chaleur, ce qui peut provoquer ce que l'on appelle des points chauds. De cette manière, les performances du module sont largement conservées.

Les diodes de dérivation : pourquoi elles sont importantes pour les modules solaires

Les modules solaires sont particulièrement sensibles à l'ombrage. Même une petite ombre peut réduire considérablement le rendement d'un système solaire. Mais un composant discret à l'intérieur des modules protège exactement contre ce problème. Découvrez tout ce que vous devez savoir sur les diodes de dérivation ici.

Un aperçu des éléments les plus importants

• En cas d'ombrage ou de défauts, les diodes de dérivation font passer le courant à travers des groupes individuels de cellules.
• Sans diodes de dérivation, même une petite quantité d'ombrage peut réduire les performances de l'ensemble du module.
• En règle générale, trois diodes sont installées par module, dont le nombre dépend de la structure de la cellule.
• Les diodes défectueuses entraînent des points chauds, une perte de rendement ou même un risque d'incendie.
• Les diodes sont solidement intégrées dans la boîte de jonction et ne peuvent pas être remplacées.
• Lors de la planification, faites attention au nombre de diodes et aux caractéristiques de qualité telles que les boîtes de jonction et les spécifications des fiches techniques.

Qu'est-ce qu'une diode de dérivation ?

Une diode de dérivation est une diode de protection intégrée à un module solaire qui transmet le courant au-delà des groupes de cellules affectés en cas d'ombrage partiel ou de défaut de la cellule. Il prévient la perte de performance et protège les cellules contre la surchauffe due à ce que l'on appelle les points chauds. Sans diodes de dérivation, le flux de courant dans l'ensemble du module serait perturbé, ce qui pourrait réduire considérablement le rendement du système photovoltaïque.

Pourquoi les diodes de dérivation sont-elles importantes ?

Les diodes de dérivation relient des groupes de cellules individuels en cas d'ombrage partiel ou de défauts et maintiennent ainsi le flux de courant dans le module solaire. Ils évitent ainsi les pertes de performances et protègent les cellules solaires de la surchauffe et des dommages causés par les points chauds. Sans diodes de dérivation, même une petite quantité d'ombrage peut réduire considérablement le rendement de l'ensemble du module.

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Combien de diodes de dérivation possède un module solaire ?

Un module solaire standard possède généralement trois diodes de dérivation. Chaque diode protège un groupe de cellules, généralement composé de 20 cellules réparties en modules de 60 cellules. Les modules plus grands avec 72 ou 144 demi-cellules peuvent contenir en conséquence plus de diodes. Le nombre exact dépend de la structure du module et influence la capacité du module à continuer à fournir de l'énergie lorsqu'il est partiellement ombragé.

Où se trouvent les diodes de dérivation dans le module photovoltaïque ?

Les diodes de dérivation sont intégrées en standard dans tous les modules solaires et sont situées dans la boîte de jonction à l'arrière du module photovoltaïque. Ils y sont connectés directement aux groupes de cellules et détournent l'alimentation lorsqu'ils sont ombragés. Selon le type de module, il y a généralement deux à trois diodes dans la boîte de jonction, chacune protégeant un nombre défini de cellules solaires. Le nombre exact est indiqué dans la fiche technique du fabricant.

Que se passe-t-il en cas de défaillance d'une diode de dérivation ?

Si une diode de dérivation tombe en panne, le courant ne peut plus être dévié lorsqu'il est ombré. Cela entraîne des pertes de rendement, une résistance accrue des cellules et une forte génération de chaleur dans la zone touchée. En conséquence, des points chauds peuvent apparaître et endommager définitivement le module ou, dans le pire des cas, provoquer un incendie. Une panne passe souvent inaperçue, mais elle affecte la sécurité et l'efficacité de l'ensemble du système photovoltaïque.

Comment reconnaître une diode de dérivation défectueuse ou surchargée ?

Vous pouvez reconnaître une diode de dérivation défectueuse ou surchargée par des pertes de puissance soudaines, des différences de température inhabituelles dans le module (dues par exemple à la thermographie) ou des messages d'erreur dans le système de surveillance. Des dommages visibles à la boîte de jonction ou une odeur perceptible peuvent également indiquer un défaut. Dans de tels cas, le système photovoltaïque doit être fourni par un Entreprise spécialisée vérifiée devenir.

Quels sont les risques sans diodes de dérivation ?

Sans diodes de dérivation, un module solaire n'est pas protégé en cas d'ombrage partiel ou de défauts des cellules, ce qui peut entraîner des pertes de sécurité et de performances importantes. Les risques les plus importants sont les suivants :

• Baisse des performances dans l'ensemble du module : Les cellules solaires étant connectées en série, une cellule ombrée a un effet sur le flux de courant de l'ensemble du module.
• Création de points d'accès : Les cellules ombragées absorbent l'électricité au lieu de la fournir, chauffent fortement et peuvent être endommagées.
• Surchauffe du module et risque d'incendie : Les cellules surchauffées augmentent le risque de dommages thermiques et même de brûlures.
• Vieillissement plus rapide des modules : Les contraintes thermiques permanentes entraînent une fatigue du matériau et réduisent sa durée de vie.
• Défaillance de chaînes entières : Un ombrage important sans diodes de dérivation peut altérer le fonctionnement non seulement du module concerné, mais également d'une chaîne entière.

Les diodes de dérivation peuvent-elles être installées ultérieurement ?

En règle générale, les diodes de dérivation ne peuvent pas être installées ultérieurement car elles sont solidement intégrées dans la boîte de jonction du module solaire. L'installation ultérieure est techniquement complexe et n'a aucun sens économique. Si des diodes de dérivation sont manquantes ou défectueuses, il est généralement nécessaire de remplacer l'ensemble du module ou de la boîte de jonction par une entreprise spécialisée.

Comment les diodes de dérivation interagissent-elles avec le MPPT et les onduleurs ?

Les diodes de dérivation prennent en charge MPPT (capteur de puissance maximale)en maintenant le flux de courant stable lorsqu'il est partiellement ombragé. Dès que des groupes de cellules individuels sont ombrés, les diodes redirigent le courant afin que le MPPT puisse toujours trouver un point de fonctionnement optimal pour la partie restante du module. En conséquence, le rendement énergétique est amélioré même dans des conditions défavorables et les pertes de rendement sont minimisées.

À quoi devez-vous faire attention lors de l'achat et de la planification ?

Lors de l'achat et de la planification d'une installation photovoltaïque, les diodes de dérivation doivent être considérées avec soin, car elles sont déterminantes pour la protection et les performances de vos modules. Ces points sont particulièrement importants :

• Vérifiez le nombre de diodes de dérivation : Plus les groupes de cellules sont protégés par des diodes individuelles, plus la perte de puissance est faible lorsqu'ils sont ombrés. Assurez-vous que le module possède au moins 2 à 3 diodes.
• Identifiez les risques d'ombrage sur le toit : Les cheminées, les lucarnes ou les arbres peuvent régulièrement ombrager les zones individuelles des modules. Dans de tels cas, une bonne division des groupes de cellules et le bon fonctionnement des diodes de dérivation sont particulièrement importants.
• Lisez attentivement la fiche technique du module : La fiche technique doit contenir des informations claires sur le nombre et le type de diodes de dérivation. S'ils sont absents, cela peut indiquer une technologie de module inférieure.
• Faites attention à la qualité de la boîte de jonction : Les diodes de dérivation sont installées dans la boîte de jonction. Il doit être bien fait, résistant aux intempéries et à la chaleur pour éviter les défauts.
• La surveillance et la maintenance permettent de : Faites confiance à un système capable de détecter les baisses de performances. Cela permet d'identifier et de réparer les défauts des diodes à un stade précoce.
• Demandez spécifiquement à l'installateur : Précisez avec l'entreprise spécialisée comment l'ombrage est pris en compte, combien de diodes de dérivation contiennent les modules sélectionnés et si elles peuvent être remplacées en cas de panne.

Conclusion : quand les diodes de dérivation ont-elles un sens ?

Les diodes de dérivation sont toujours utiles lorsque des zones individuelles de modules peuvent être temporairement ombrées. Ils protègent les modules des points chauds et assurent la circulation de l'électricité malgré un ombrage partiel. Par conséquent, ils contribuent de manière significative à la longévité et à la stabilité du rendement de la plante. Les propriétaires doivent donc porter une attention particulière aux modules bien équipés avec diodes de dérivation intégrées et prendre en compte l'ombrage dès la phase de planification.

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