Erwärmung durch Verschattung Theorie / Finde keine Antwort

Halli Hallo,

ich habe mich hier angemeldet, weil ich einfach keine Frage auf meine Antwort finde im Netz.

Aktuell bin ich im letzten Semester meines Studium und meine Bachelorarbeit geht um das Thema Verschattungen. Ich soll untersuchen wie sich ein Optimizer auf die Wärmeentwicklung einzelner Zellen infolge Verschattungen auswirkt.

Ich verstehe einfach nicht warum sich die Polarität um die Bypassdiode ändert. Die Zelle, welche verschattet wird, fungiert bei Verschattung als Widerstand und "verengt" den möglichen Stromfluss. Das bedeutet es passiert etwas mit den Spannungsverhältnissen was mir auch logisch scheint.

Meine Theorie: An der Kathode stauen sich die Elektronen, diese sind negativ geladen. Da nun immer mehr Elektronen gestaut werden, ändert sich der Spannungspfeil, weil auf der Anodenseite weniger Elektronen als auf der Kathodenseite sind.

Inwieweit spielt den die technische und reale Stromrichtung eine Rolle? Eigentlich kommen die Elektronen vom Minusteil --> Minus teil sollte negativer werden, was eigentlich die Bypassdiode nicht leitend werden lassen sollte. Elektronen sind ja negativ geladen und ein Anstieg der Elektronenanzahl, aufgrund der Verengung hat am jeweiligen Punkt eine negativer Spannung zur Folge.

Vielen Dank für die Antwort

Danke für die Antwort,

Was die Funktion der Bypassdiode ist, ist mir bewusst. Auch, dass diese bei einer Verschattung der Strom nicht mehr durch den Zellstrang sondern durch die Bypass Diode fliesst.

Dass die Spannung über der Diode abfällt macht Sinn. Dass aber sich der Spannungsfeil dreht verstehe ich nicht. Woher kommt aber die positive Spannung an der Anoden Seite bzw. die negativere Spannung auf der Kathodenseite. Vom angestauten Stromfluss?

Gruss

Roman

Zitat von PV Ndh

Zitat von RomanVogt

Auch, dass diese bei einer Verschattung der Strom nicht mehr durch den Zellstrang sondern durch die Bypass Diode fliesst.

Der Strom der restlichen Module bzw. Modulteile fließt nicht mehr durch den verschatteten Zellstrang, dessen eigener Strom schon, denn der ist ja nur in Extremfällen gleich Null. Durch die Diode fließt somit eine Stromsumme aus diesen 2 Strömen.

Die Verschattung bezieht sich nur auf den Zellstrang dessen Bypassdiode durchlässig wird.

Meinst du wohl am Anodenknotenpunkt setzt sich der Strom aus diesen beiden zusammen? Durch die Anode fliesst doch nur der Strom aus den anderen zwei Zellsträngen und am Anodenknotenpunkt kommt noch der Strom aus dem verschatteten Zellstrang hinzu? Oder ist es so, dass sich der Strom im verschatteten Zellstrang dreht und durch die Diode tatsächlich der Strom aus beiden zusammensetzt?

Hat deine Aussage einen Grund für die Änderung des Spannungspfeils?

Gruss

Roman

Zitat von KlausAlb

Siehs mal anders, die Zellenreihen, die Strom liefern, werden von der Bypassdiode daran gehindert, ihre Leistung gegen Minus im Solarmodul selber zu liefern, d.h. diese Diode/n sperren, darum auch der braune Pfeil, bedeutet hier ist gegen die Einbahn. Die untere verschattete Reihe liefert zuwenig Strom, sodass die Spannung einbricht, und deshalb die Diode zum Tragen kommt, indem sie leitend wird und den gesamten Strom durchlässt, der im Strang anliegt.

Die Spannungen der übrigen Solarzellen im verschatteten Zellstrang (wo einfach eine Zelle beschattet ist) liefern doch genau weiterhin ihre Spannung und Strom. Es ist doch so, dass nur die verschattete Zelle sich in den Verbraucherquadranten schiebt, die Spannung an der verschatteten Zelle wird negativer, wird zum Vebraucher und erwärmt sich.

Spannung der verschatteten Zelle + Spannung der unverschatteten Zelle < -0.4V --> Bypass Diode wird leitend.

Die Summe der Spannungen der Zellen im Zellstrang wird mit zunehmender Verschattung (der einzelnen Zelle) immer weniger, bis sie negativ wird, wird sie negativer als -0.4V (Durchlasspannung Bypassdiode) wird sie durchlässig.

Mir ist einfach immernoch nicht klar warum der Spannungspfeil negativ wird. Bzw. warum die Spannung in der verschatteten Zelle negativ wird.