Με την ραγδαία ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η τεχνολογία παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό, σε μια ποικιλία μορφών και σε ένα ευρύ φάσμα τοποθεσιών, κυρίως για μεγάλης κλίμακας επίγειους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας, οικιστικά και εμπορικά κτίρια, στέγες, ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών κτιρίων, φωτοβολταϊκά φώτα δρόμου και ούτω καθεξής. Κτίρια, σκιά, καμινάδες, σκόνη, σύννεφα και άλλα αντικείμενα τελικά θα εμποδίσουν τις ηλιακές μονάδες σε ορισμένες τοποθεσίες. Ως αποτέλεσμα, πολλοί ανησυχούν για το πόσο τέτοια γεγονότα επηρεάζουν την απόδοση παραγωγής ενέργειας των ηλιακών κυψελών και πώς να τα αντιμετωπίσουν.
Στην πράξη, τα ηλιακά κύτταρα αποτελούνται συνήθως από πολυάριθμες μονάδες συνδεδεμένες σε σειρά ή παράλληλα για να παράγουν την επιθυμητή τάση ή ρεύμα. Για να επιτευχθεί υψηλή απόδοση μετατροπής φωτοβολταϊκών, κάθε στοιχείο στη μονάδα πρέπει να έχει παρόμοια χαρακτηριστικά. Κατά τη χρήση, ένα ή περισσότερα στοιχεία ενδέχεται να παρουσιάσουν ασυμβατότητα, για παράδειγμα, λόγω ρωγμών, εσωτερικών βλαβών σύνδεσης ή σκίασης, με αποτέλεσμα μια ασυμφωνία μεταξύ των χαρακτηριστικών τους και του συνόλου.
Υπό ορισμένες συνθήκες, μια σκιασμένη μονάδα ηλιακού στοιχείου σε ένα κύκλωμα διακλάδωσης σε σειρά θα λειτουργήσει ως φορτίο, καταναλώνοντας την ενέργεια που παράγεται από άλλες μονάδες ηλιακών στοιχείων με φως. Η σκιασμένη μονάδα ηλιακού στοιχείου θα θερμανθεί κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, με αποτέλεσμα το φαινόμενο θερμού σημείου. Αυτή η πρόσκρουση μπορεί να προκαλέσει καταστροφική ζημιά στην ηλιακή κυψέλη. Τα σκιασμένα κύτταρα μπορούν να καταναλώσουν μέρος της ενέργειας που παράγεται από τα ελαφριά ηλιακά κύτταρα. Για να αποτρέψετε την πρόκληση βλάβης στην ηλιακή κυψέλη από το φαινόμενο θερμού σημείου, συνδέστε μια δίοδο παράκαμψης παράλληλα μεταξύ των θετικών και αρνητικών ακροδεκτών της μονάδας ηλιακού στοιχείου. Αυτό εμποδίζει την κατανάλωση της ενέργειας που δημιουργείται από τη μονάδα φωτισμού από τη μονάδα σκίασης.
Σχετικά με τις αιτίες του θερμού σημείου, την πηγή των προβληματικών κυψελών και τα συνοδευτικά αντίμετρα.
Το βασικό εξάρτημα μιας φωτοβολταϊκής μονάδας είναι το ηλιακό στοιχείο. Γενικά, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των ηλιακών στοιχείων που χρησιμοποιούνται σε κάθε μονάδα θα πρέπει να είναι παρόμοια. Διαφορετικά, το λεγόμενο φαινόμενο θερμού σημείου θα εμφανιστεί σε στοιχεία με κακή ηλεκτρική απόδοση ή που είναι σκιασμένα (προβληματικά στοιχεία).
Για να αποφευχθούν τα θερμά σημεία, κάθε στοιχείο θα πρέπει να συνδέεται παράλληλα με μια δίοδο παράκαμψης. Εάν η μπαταρία παρουσιάσει βλάβη ή τα στοιχεία είναι σκιασμένα, η δίοδος παράκαμψης θα παρακάμψει τα προβληματικά στοιχεία.
Δεν είναι εφικτή η παράλληλη σύνδεση μιας διόδου με κάθε στοιχείο. Συνήθως, ένα συγκρότημα περιέχει 18 (36 ή 54 στοιχεία σε σειρά) ή 24 (72 στοιχεία σε σειρά) στοιχεία σε σειρά με μια δίοδο παράλληλα.
Είναι πιθανό, εάν το ρεύμα που παράγεται σε αυτά τα 18 ή 24 κελιά να είναι ασυνεπές, δηλαδή, όταν υπάρχει ένα προβληματικό κελί, το ρεύμα κατά μήκος της στοιχειοσειράς να προκαλέσει θερμά σημεία στο προβληματικό κελί. Εάν το ρεύμα ποικίλλει από στοιχειοσειρά σε στοιχειοσειρά, θα εμφανιστεί μια βαθμιδωτή ή ανώμαλη καμπύλη στην χαρακτηριστική καμπύλη της μονάδας με συνδεδεμένη τη δίοδο παράκαμψης.
Εάν η απόδοση των ηλιακών κυψελών εντός της μονάδας είναι ασυνεπής, σίγουρα θα εμφανιστούν θερμά σημεία. Τα φαινόμενα θερμών σημείων μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας την χαρακτηριστική καμπύλη εξόδου της μονάδας και την υπέρυθρη απεικόνιση.
Εάν η ανωμαλία στην απόδοση των ηλιακών κυψελών στη μονάδα προκαλείται από απώλεια απόδοσης μετά από εξασθένηση φωτός ηλιακών κυψελών, ενδέχεται να ανιχνεύσουμε την παρουσία προβλήματος θερμού σημείου χρησιμοποιώντας την χαρακτηριστική καμπύλη εξόδου της μονάδας και την υπέρυθρη απεικόνιση. Μπορούμε να συγκρίνουμε την χαρακτηριστική καμπύλη εξόδου της μονάδας πριν και μετά την εξασθένηση, καθώς και να χρησιμοποιήσουμε υπέρυθρη απεικόνιση για να δούμε πώς αλλάζει πριν και μετά τον φωτισμό.
Εάν η μονάδα δεν είναι συνδεδεμένη στη δίοδο παράκαμψης, ακόμη και αν υπάρχει προβληματικό στοιχείο, η χαρακτηριστική καμπύλη εξόδου της μονάδας δεν μπορεί να δει την καμπύλη βήματος, αλλά το ρεύμα βραχυκυκλώματος θα πρέπει να είναι μικρότερο από το κανονικό ρεύμα της μονάδας, πράγμα που υποδεικνύει ότι υπάρχει το φαινόμενο θερμού σημείου.
