AN3432 datasheet(2/24 Pages) STMICROELECTRONICS

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AN3432

2/24

Doc ID 019041 Rev 1

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Photocurrent production basics of silicon solar cells . . . . . . . . . . . . . 3

1.1

The photovoltaic effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2

The solar cell model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.3

Main parameters of solar cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3.1

Short circuit current (Isc) and open circuit voltage (Voc) . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3.2

Voc and Isc variations with ambient temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.4

Hot spot phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Bypass diode inside the junction box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1

Bypass function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2

Junction box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3

VRRM is the first rating criterion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3.1

Maximum number of solar cells to bridge with bypass . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3.2

VRRM of bypass diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Application constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1

Constraints linked with the junction box characteristics . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.1

Power losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.2

Thermal runaway risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.2

Constraints linked with reliability test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.2.1

Thermal test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.2.2

200 cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Optimized bypass diode for a given solar panel or junction box . . . . 20

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

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