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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Beim bestimmungsgemäßen Betrieb von photovoltaischen Modulen (PV-Modulen) sind die Bypass-Dioden in Sperrrichtung vorgespannt. Wird das Modul teilweise abgeschattet (zum Beispiel durch Versorgungsmasten, bauliche Anlagen oder Blätter), können einige Zellen im PV-Modul nicht mehr den Strom erzeugen, der von den anderen Zellen im Reihenstrang erzeugt wird. Die abgeschatteten Zellen werden dadurch in Sperrrichtung vorgespannt, so dass die Bypass-Diode des abgeschatteten Zellenstranges in Durchlassrichtung vorgespannt wird und die abgeschatteten Zellen schützt. Die Temperatur der Bypass-Diode steigt unter diesen Umständen an. Ein Ergebnis von ansteigender Temperatur und zunehmendem Sperrstrom ist, dass es zu einem Durchbruch der Diode kommen kann. Dieses Phänomen wird als "thermisches Durchgehen" bezeichnet. Um sicherzustellen, dass kein thermisches Durchgehen auftritt, muss die thermische Auslegung der Bypass-Diode im Anschlusskasten überprüft werden. Diese Internationale Norm beschreibt ein Bewertungsverfahren, ob eine im Modul montierte Bypass-Diode (BD) anfällig für thermisches Durchgehen ist oder ob für die Diode eine ausreichende Kühlmöglichkeit vorhanden ist, um den Übergang vom Durchlassvorspannungsbetrieb zum Sperrvorspannungsbetrieb ohne Überhitzung zu überstehen. Die Prüfmethodik ist besonders für Schottky-Dioden (SBD - en: Schottky Barrier Diode) ausgelegt, welche die Eigenschaft besitzen, dass ihr Sperrstrom bei hoher Temperatur mit der Sperrvorspannung ansteigt, was sie anfällig für thermisches Durchgehen macht. Zuständig ist das DKE/K 373 "Photovoltaische Solarenergie-Systeme" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 373 - Photovoltaische Solarenergie-Systeme