Une diode de dérivation est un composant électronique généralement intégré aux panneaux solaires pour protéger les panneaux ombragés ou faibles contre la surchauffe et les dommages potentiels. Les panneaux solaires fonctionnent correctement lorsque toutes les sorties des panneaux individuels sont équilibrées. Si un ou plusieurs panneaux deviennent ombragés, faibles ou inopérants et ne produisent plus cette sortie moyenne, une surintensité se produit en eux. Cette condition conduit à des points chauds dans les cellules des panneaux, ce qui entraîne une baisse de l’efficacité globale du réseau et conduira éventuellement à la destruction thermique des panneaux non opérationnels. Une diode de dérivation est une méthode simple et économique pour éviter que la diminution de la sortie ne provoque une surchauffe, car elle coupe simplement le panneau affecté du circuit.
Lorsqu’un panneau solaire est exposé à la lumière du soleil, il devient ce que l’on appelle une polarisation directe et transmet son courant de sortie dans une direction spécifique. Dans l’obscurité, le panneau devient polarisé en inverse et le courant peut circuler dans la direction opposée dans les cellules et se dissiper sous forme de chaleur. Cette situation est résolue par les circuits du contrôleur de charge qui garantit qu’aucune énergie stockée dans les batteries du système ne retourne aux panneaux la nuit. Lorsqu’une partie d’un panneau solaire illuminé tombe dans l’ombre ou devient défectueuse ou faible, exactement la même condition se présente. Les panneaux ombrés cessent de produire du courant et deviennent polarisés en inverse.
Le problème avec ce scénario est que le reste du réseau pousse toujours le courant de sortie dans le circuit contrairement aux conditions nocturnes où tout le réseau est en sommeil. Cette situation voit le courant de sortie refluer dans le panneau dormant de manière incontrôlée. Cela amène les cellules à dissiper de grandes quantités d’énergie sous forme de chaleur, ce qui entraînera une surchauffe et une éventuelle destruction thermique du panneau. Un effet supplémentaire de ce type de sortie déséquilibrée est une baisse globale du rendement due à la perte de la sortie des cellules ombrées et du courant de travail dissipé sous forme de chaleur. Un moyen simple et peu coûteux de surmonter ce type de situation consiste à insérer une diode de dérivation sur chaque panneau.
Pour remédier à cette situation, une diode de dérivation est placée en parallèle avec chaque panneau et dans un sens de polarisation inverse avec sa borne positive attachée à la borne négative des panneaux et vice versa. Si le panneau fonctionne correctement, la diode reste polarisée en inverse et essentiellement dormante. Si le panneau devient ombragé ou non fonctionnel, il inversera sa polarité et commencera à tirer du courant dans la direction opposée. Lorsque cette condition se présente, le chemin d’écoulement plus facile offert par la diode de dérivation ramènera le courant de travail autour du panneau défectueux dans le circuit, le protégeant efficacement d’une surcharge de point chaud.