Die Durchbruchspannung in der Photovoltaik bezieht sich auf die Spannung, bei der ein plötzlicher Anstieg des Stroms durch eine Solarzelle oder eine Diode auftritt. Dieser Zustand wird normalerweise erreicht, wenn die angelegte Spannung die Fähigkeit des Materials, den Stromfluss zu blockieren oder einzuschränken, übersteigt.

In der Photovoltaik ist die Durchbruchspannung besonders relevant im Kontext von Bypass-Dioden und Hot-Spot-Effekten. Bypass-Dioden sind in Solarmodulen integriert, um den Strom um defekte oder verschattete Zellen herumzuleiten und so Leistungsverluste zu verhindern. Die Durchbruchsspannung dieser Dioden entspricht in etwa der Leerlaufspannung des Strings einzelner Solarzellen.

Im Falle eines Hot-Spot-Effekts, der auftritt, wenn eine Zelle in einem Modul verschattet oder defekt ist und die restlichen Zellen normal funktionieren, kann die Sperrspannung die Durchbruchspannung der betroffenen Zelle überschreiten. Dies führt zu einer erhöhten Wärmeentwicklung in der Zelle, was zu irreparablen Schäden führen kann.

In extremen Fällen von Verschattung kann es vorkommen, dass die Sperrspannung an der Solarzelle die Durchbruchspannung überschreitet und damit irreparable Schäden verursacht. Um dies zu vermeiden, kommen Bypass-Dioden zum Einsatz. Diese leiten den Strom um die defekte oder verschattete Zelle herum.

Die Durchbruchspannung ist daher ein wichtiger Parameter für die sichere und effiziente Funktion von Photovoltaiksystemen.