Hot spot (gorący punkt w module) - słownik PV Index

Hot spot (gorący punkt) to ogniwo albo jego fragment, który nagrzewa się wyraźnie bardziej niż reszta modułu, bo zamiast oddawać energię, sam ją pochłania. Dzieje się tak, gdy jedno ogniwo w szeregowym łańcuchu daje mniejszy prąd niż pozostałe, na przykład przez zacienienie, zabrudzenie albo mikropęknięcie. Sprawne ogniwa wpychają wtedy słabe w napięcie wsteczne i duża moc wydziela się na małej powierzchni.

Zdjęcie w podczerwieni instalacji fotowoltaicznej ze skalą od 20 do 42 stopni i dwoma cieplejszymi, świecącymi ogniwami — Zdjęcie instalacji fotowoltaicznej w podczerwieni, na którym dwa wadliwe ogniwa są o około 15 stopni cieplejsze od sąsiednich (zaznaczone 52,9 °C): rodzaj wady, który obejmuje gwarancja produktowa. Źródło: Bauthermografie & Luftdichtheitsprüfung Lutz Weidner, CC BY-SA 3.0.

Skąd tyle ciepła

PVEducation opisuje to wprost: przy wielu ogniwach połączonych szeregowo na zacienionym ogniwie pojawia się duże napięcie wsteczne i praktycznie cała zdolność wytwórcza dobrych ogniw może zostać rozproszona w tym jednym słabym. Skutkiem bywa pęknięcie ogniwa albo szkła, stopienie lutu i przyspieszona degradacja. Wykres pokazuje ten mechanizm na łańcuchu 36 ogniw bez zabezpieczenia: różowe pole to moc, którą zacienione ogniwo zamienia w ciepło.

Wykres krzywych prądowo-napięciowych łańcucha 36 ogniw z jednym częściowo zacienionym ogniwem, z zaznaczonym obszarem mocy rozpraszanej w zacienionym ogniwie przy ujemnym napięciu — Łańcuch 36 ogniw bez diody bocznikującej, w którym liść zasłania jedno ogniwo. Przy zwarciu pozostałe ogniwa wpychają zacienione ogniwo w ujemne napięcie aż do przebicia, a różowe pole to moc, którą to jedno ogniwo zamienia w ciepło. Źródło: César Domínguez, CC BY-SA 4.0.

Rola diod bocznikujących

Przed przegrzaniem chronią diody bocznikujące w puszce przyłączeniowej. Typowy moduł ma trzy diody, każdą na jedną trzecią ogniw. Gdy w grupie pojawi się słabe ogniwo, dioda zaczyna przewodzić, napięcie wsteczne spada do mniej więcej jednego spadku na diodzie i prąd reszty modułu omija tę grupę. Moduł traci wtedy jedną trzecią mocy, ale ogniwo się nie przegrzewa.

Schemat dwóch modułów po 60 ogniw z trzema diodami bocznikującymi: po lewej prąd płynie przez wszystkie trzy grupy ogniw, po prawej liść zasłania ogniwo w dolnej grupie i prąd omija ją przez diodę — Moduł 60-ogniwowy z trzema diodami bocznikującymi, każda na 20 ogniw. Gdy liść zasłoni ogniwo, dioda jego grupy przewodzi i prąd z dwóch pozostałych grup omija zacienione ogniwa, zamiast je przegrzewać. Źródło: César Domínguez, CC BY-SA 4.0.

Dioda nie załatwia wszystkiego. Przegląd IEA PVPS opisuje gorące punkty z rozłączonej taśmy łączącej ogniwa (ogniwo dochodziło do około 100 °C, a moduł tracił 35% mocy) i z pękniętych ogniw, w których nieaktywna część przekracza 8% powierzchni. Raport IEA PVPS z 2025 roku ostrzega z kolei, że coraz częściej trafiają się puszki ze źle przylutowanymi stykami, w których diody nie są w ogóle podłączone. Taki moduł nie ma ochrony przed hot spotem, a usterki puszki mogą prowadzić do pożaru.

Jak sprawdzić i czego pilnować

Odporność na hot spot jest częścią kwalifikacji modułu: to test MQT 09 w IEC 61215, a w normie bezpieczeństwa IEC 61730 jego odpowiednik MST 22. W działającej instalacji gorące punkty najłatwiej znaleźć kamerą termowizyjną, w słoneczny dzień, gdy instalacja pracuje z pełną mocą. Na zdjęciu wyżej dwa wadliwe ogniwa są o kilkanaście stopni cieplejsze od sąsiadów.

Praktycznie:

Nie dopuszczaj do trwałych zacienień pojedynczych ogniw: liści, ptasich odchodów, pasa brudu przy dolnej ramie, elementów konstrukcji.
Nie chodź po modułach i nie kładź na nich narzędzi, bo pęknięcia ogniw to później gorące punkty.
Po montażu, po gradobiciu i przed końcem gwarancji produktowej warto zlecić przegląd termowizyjny. Hot spot wynikający z wady modułu (pęknięte połączenie, niepodłączona dioda) to podstawa reklamacji.

Skąd tyle ciepła

Rola diod bocznikujących

Jak sprawdzić i czego pilnować

Źródła