姚磊，冯皓，王珊珊，王维思，彭敦诚

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引言

能源是国民经济发展的动力基础，传统能源如石油、煤炭、天然气等化石能源属于有限的不可再生资源，由于过度的开发使用，这些资源终将面临枯竭的风险，现阶段化石能源在我国能源结构中占主导地位，利用效率低下、环境污染严重，与我国可持续发展理念不符，因此绿色发展、清洁能源、优化能源结构等概念需要与发展融合一体。近些年来水电、风电和光伏发电等绿色能源得到了快速发展，尤其光伏发电领域，需求持续升温。

在光伏发电系统中，热斑效应一直都是危害太阳能电池寿命的主要因素之一。所谓热斑效应，就是电池片由于树木、鸟粪、灰尘等外界物品遮挡了太阳光线，导致该串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他正常光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热。热斑效应产生局部高温，当温度超过一定限值，将会降低电池组件寿命，严重的可能会烧毁电池片的栅线，导致整个组件失效。另外，正常光照的太阳电池所发出的电能，也会回流到能被遮蔽的电池中，此时发生热斑效应的电池就变成了负载，将电能消耗掉。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，电池组件的正负极之间会并联一个旁路二极管（图1），利用二极管正向导通、反向截止的工作特性，当电池片正常工作时，电流不流……