Bei PV-Modulen kann es vorkommen, dass durch Verschmutzungen oder Verschattungen in einer oder mehreren Zellen kein Strom fließt. Bypass-Dioden sorgen hier für Abhilfe.
PV-Module sind so aufgebaut, dass mehrere einzelne Solarzellen in Reihe geschaltet werden. Wenn auf eine Solarzelle Sonnenlicht trifft, erzeugt diese eine Gleichspannung von ca. 0,6V-0,7 V. Durch die Reihenschaltung der Solarzellen addieren sich die einzelnen Spannungen zu einer Gesamtspannung.
Bei Solarmodulen mit 54 Zellen werden ca. 37 V Gleichspannung pro Modul erzeugt. Die Module werden auf dem Hausdach in Reihe zusammengeschaltet. Diese Verschaltung nennt man Strang. Die Stränge werden an einem Wechselrichter angeschlossen, der aus der Gleichspannung eine Wechselspannung formt. Diese kann dann eingespeist bzw. selbst genutzt werden (Eigenverbrauch).
Kommt es zu einer Verschattung (durch z. B. Vogelkot oder Blätter) auf der Solarzelle, wird diese keinen bzw. nur noch wenig Strom produzieren. Dadurch dass die Zellen in Reihe geschaltet sind, wird der ganze Strang beeinträchtigt. Ähnlich wie bei einem Gartenschlauch, auf den man sich stellt. Die verunreinigte Zelle verhält sich nun wie ein Widerstand. Der Strom, der jetzt durch diese Zelle fließt, erwärmt die Zelle (Hot Spot) und es kann zu Beschädigungen kommen.
Bei der Verwendung von Bypass-Dioden fließt der Strom nicht mehr durch die verschmutzte Zelle, sondern über die Bypass-Diode. Jeweils eine Bypass-Diode kann einen Zellstrang überbrücken. Das bedeutet, dass z. B. bei 54 Zellen auf einem Modul zu jeweils 18 Zellen eine Bypass-Diode geschaltet wird (insgesamt drei Bypass-Dioden). Das Modul verliert somit bei einer Teilverschattung nur ein Drittel seiner Leistung.
Dieser Beitrag ist ursprünglich in ähnlicher Form im Sonepar-Report der Ausgabe Februar 2023 auf der Seite 42 erschienen.
