Avec le développement rapide des sciences et des technologies, la technologie photovoltaïque s'est largement répandue, tant en Chine qu'à l'étranger, sous diverses formes et dans de nombreux lieux, principalement pour les grandes centrales photovoltaïques au sol, les bâtiments résidentiels et commerciaux, les toitures, l'intégration de systèmes photovoltaïques dans les bâtiments, l'éclairage public photovoltaïque, etc. Cependant, les bâtiments, l'ombre, les cheminées, la poussière, les nuages et autres obstacles peuvent obstruer les modules solaires à certains endroits. De ce fait, l'impact de ces phénomènes sur le rendement des cellules solaires et les solutions pour y remédier suscitent de nombreuses interrogations.
En pratique, les cellules solaires sont généralement composées de nombreux modules connectés en série ou en parallèle pour produire la tension ou le courant souhaité. Pour obtenir un rendement de conversion photovoltaïque élevé, chaque cellule du module doit présenter des caractéristiques similaires. Lors de l'utilisation, une ou plusieurs cellules peuvent présenter des différences, par exemple en raison de fissures, de défaillances de connexion interne ou d'ombrage, ce qui entraîne une dissonance entre leurs caractéristiques et celles de l'ensemble.
Dans certaines conditions, un module solaire ombragé, au sein d'un circuit en série, se comporte comme une charge, consommant l'énergie produite par les autres modules solaires exposés à la lumière. Ce module ombragé chauffe alors, provoquant un phénomène de point chaud. Cet impact peut entraîner des dommages importants au module solaire. Les modules ombragés peuvent consommer une partie de l'énergie produite par les modules exposés à la lumière. Pour éviter que le module solaire ne soit endommagé par l'effet de point chaud, il est conseillé de connecter une diode de dérivation en parallèle entre les bornes positive et négative du module solaire. Ceci empêche l'énergie produite par le module éclairé d'être consommée par le module ombragé.
À propos des causes du point chaud, de la source des cellules problématiques et des contre-mesures associées.
Le composant fondamental d'un module photovoltaïque est la cellule solaire. En général, les caractéristiques électriques des cellules solaires utilisées dans chaque module doivent être similaires ; sinon, un phénomène de point chaud se produirait sur les cellules présentant de faibles performances électriques ou étant ombragées (cellules défectueuses).
Pour éviter les points chauds, chaque cellule doit être connectée en parallèle avec une diode de dérivation ; si la batterie tombe en panne ou si les cellules sont ombragées, la diode de dérivation court-circuitera les cellules défectueuses.
Il n'est pas possible de connecter une diode en parallèle à chaque cellule. Généralement, un assemblage comprend 18 cellules (36 ou 54 cellules en série) ou 24 cellules (72 cellules en série) en série avec une diode en parallèle.
Il est possible que si le courant produit dans ces 18 ou 24 cellules est irrégulier, c'est-à-dire en présence d'une cellule défectueuse, le courant traversant la chaîne induise des points chauds sur cette cellule. Si le courant varie d'une chaîne à l'autre, une courbe en escalier ou une courbe anormale apparaîtra sur la courbe caractéristique du module lorsque la diode de dérivation est connectée.
Si les performances des cellules solaires au sein du module sont irrégulières, des points chauds apparaîtront inévitablement. Ce phénomène peut être détecté grâce à la courbe caractéristique de sortie du module et à l'imagerie infrarouge.
Si l'irrégularité des performances des cellules solaires du module est due à une perte d'efficacité suite à l'atténuation de la lumière, nous pouvons détecter la présence d'un point chaud grâce à la courbe caractéristique de sortie du module et à l'imagerie infrarouge. Nous pouvons comparer la courbe caractéristique de sortie du module avant et après atténuation, et utiliser l'imagerie infrarouge pour observer son évolution avant et après illumination.
Si le module n'est pas connecté à la diode de dérivation, même en présence d'une cellule défectueuse, la courbe caractéristique de sortie du module ne présentera pas de discontinuité, mais le courant de court-circuit sera inférieur à celui d'un module normal, ce qui indique la présence d'un point chaud.
