太阳能电池板是否在阴影中工作？

即使在部分遮蔽的情况下，太阳能电池板仍能发电。然而，如果它们被物体完全阻挡，那么太阳能电池板就会停止发电。有时，即使遮阳板没有完全挡住太阳能电池板，它也会使电力生产停止。

要了解这是如何工作的，我们必须进一步挖掘阴影对太阳能生产的影响，太阳能电池板的组件，以及当阴影存在时它们是如何工作的。

阴影和太阳辐照度

太阳辐射通常表示为两个分量的和。第一个称为直射法向辐照度(DNI)，表示垂直于太阳表面的辐照度(太阳能每平方米可获得的功率)。换句话说，与直接影响太阳能电池板的太阳辐射有关

第二部分称为扩散水平辐照度(DHI)。这个概念与所有的太阳辐射有关，这些辐射被云、湖或山反射，间接地影响太阳能电池板。

下面的图像可以更好地表达这两个因素如何到达太阳能电池板。

(源- A.Walker。“太阳能:建筑物的技术及工程交付”)

有两种主要的阴影类型。一种叫做远阴影，另一种叫做近阴影。

远阴影(也称为地平线阴影)是指由于山脉、山谷或高层建筑等大型物体造成的阴影造成的太阳辐射损失。远阴影被量化为DHI中的损失。

附近的阴影是指附近的物体，如树木、墙壁、烟囱、天线、房屋或其他模块，它们会对太阳能电池板造成阴影。这些损失被量化为DNI损失，是最重要的损失。

我的太阳能电池板能在阴天发电吗?

这个问题的简短答案是肯定的。

云层减少了阳光的照射量，但它们具体地减少了太阳辐射的直接分量。基于我们之前描述的概念，它们从根本上减少了到达太阳能电池板的DNI数量。

但是，尽管阴天，我们仍然可以看到阳光，对吧？

这是因为DHI成分在阴天仍然存在。因此，你的太阳能电池板仍然会使用太阳辐射的DHI组件来发电。唯一的区别是，它们确实会比晴天产生更少的电力。

近阴影在太阳能电池板近的效果

一旦一个物体在太阳能电池板上产生阴影，就会减少整个串(一组串联的太阳能电池板)的功率输出，因为障碍物减少了模块可以吸收的光子数量。

同时，如果太阳能电池板部分着色，则电流减小。现在，如果我们有一串模块，其中一个是部分阴影，那么整个字符串必须减少其电流或电源输出，因为它们是串联配置的。这是一种物理法，不幸的是无法避免。

现在，当一个模块被阴影覆盖时会发生什么呢?

旁路二极管和太阳能电池板

为了最大化阴影存在下的能量输出，太阳能电池板制造商决定在接线盒（位于模块后侧）中的旁通二极管。旁路二极管是每当模块中存在部分阴影时都会采用的电子设备。

加上旁路二极管，部分遮蔽的模块仍能发电，只是电量较低。由于旁路二极管可能很昂贵，太阳能电池板制造商倾向于将一组电池组成一个旁路二极管，并在面板的接线盒上放置三个旁路二极管。

(来源:A.Luque y s.s hegedus。《光伏科学与工程手册》。）

这样，只要模块的角落或扇区被阴影，相应的旁路二极管将阻挡该扇区的生产，但它仍然允许从其他两个旁路二极管产生电力生产。要了解这个效果，你可以看看这个视频

另一方面，如果一串模块中的一块太阳能电池板是部分遮蔽的，那么旁路二极管将根据遮蔽模块所能产生的最大电流来允许从其他模块流过。此外，旁路二极管也有助于避免电流的存在热点这会严重损坏太阳能电池板。

(来源:A.Luque y s.s hegedus。《光伏科学与工程手册》。）

旁路二极管减轻了近阴影对太阳能电池板的影响，并允许它们在阴影存在的情况下继续发电。然而，近阴影对光伏系统的性能仍然是完全不可取的。

这就是为什么您的太阳能安装人员必须适当地设计系统，以减少遮阳的影响，他/她必须量化的遮阳损失每年低于10%的模拟程序。

行业中缓解阴影影响的卓越解决方案

为了打击无法避免阴影的情景，该行业已经解决了几种解决方案：

MLPE

第一个，也许是最可靠的遮阳方案是模块级电力电子(MLPE)，例如生产l型逆变器a从Enphase，直流电源优化器从SolarEdge或Tigo能源每个模块的功率优化是独立的。换句话说，一个面板上的阴影不会影响其他面板。

串或中央逆变器

当太阳能阵列上出现阴影时，另一个必须考虑的因素是最大功率点(MPP)跟踪。

当太阳能电池板被遮蔽时，弦的I/V曲线失去了规则的形状，曲线中出现了两个最大功率点:Global MPP和Local MPP。

(来源- SMA OptiTrac全球峰值。）

正如您在上图所示，LMPP低于GMPP。

常规逆变器可以选择LMPP作为曲线的最大操作点，因为它们的搜索范围有限。然而，通过选择GMPP的操作点，SMA和Fronius这样的逆变器公司的逆变器公司可以通过选择MGPP的操作点，最大化阵列的功率输出。SMA Optitrac全球峰特征和备动态峰经理Fronius形式。

太阳能电池板的创新

另一个有趣的解决方案，允许在阴影的情况下最大化能量产生是来自松下的太阳能电池板设计。

的松下HIT N330/N325模块是业界唯一采用旁路二极管的公司。这可以减少太阳能电池的数量，因为在有阴影的情况下，太阳能电池可能会不必要地损失产量，而且它也可以最大限度地利用其他无阴影模块可以产生的能量。

（来源 -Panasonic命中n330-n325手册）