Serieschakeling en schaduw

Gerard

Effect van schaduw

Zonnestroomsystemen mogen niet beschaduwd worden, vooral niet met een scherpe slagschaduw, bijvoorbeeld van objecten dicht in de buurt zoals dakdoorvoeren, dakkapellen enz. Dit heeft te maken met de serieschakeling van de zonnecellen en de zonnepanelen.

Als er op een zonnecel licht valt, gaat een stroom lopen. Vanwege de serieschakeling moet de stroom alle cellen passeren. Valt er geen licht op een cel, dan reageert deze als een weerstand. De beschaduwde cel laat geen stroom door. Hetzelfde principe geldt voor een string van zonnepanelen. Eén beschaduwd paneel zorgt ervoor dat de hele string slecht presteert.

Daarnaast speelt nog een tweede effect mee: in de beschaduwde cel, die een weerstand in de keten vormt, wordt de stroom die in de rest van de serie wordt opgewekt, omgezet in warmte. Een beschaduwde cel wordt daardoor warmer dan de rest van het paneel: het temperatuurverschil tussen cellen kan oplopen tot tientallen graden, wat leidt tot mechanische spanning in het materiaal. Dat heeft een negatief effect heeft op de levensduur van het zonnepaneel.

 

diode

 

Om het opbrengstverlies te verminderen hebben panelen bypass diodes, die de beschaduwde cel tijdelijk 'overslaan'. Een diode laat stroom maar naar één kant door. Door gebruik van de bypass diode neemt de opbrengst van het zonnepanelensysteem af. Een systeem heeft meestal drie bypass diodes. Per bypass diode wordt éénderde van het systeem uitgeschakeld, en is er dus een derde minder opbrengst. De diodes worden vaak gemonteerd in een zwarte box aan de achterkant van het paneel.