引言
在光伏电站中，尤其是山地光伏电站中，常会出现因地形等原因个别组串出现严重遮挡的情况。如下图中所示，位于同一行的组串，右侧的组串已经严重遮挡，左侧的组串情况稍好，从图中可以推测再往左边的组串应该是基本没有遮挡。
这种情况下，组件竖向两行布置，上下同串，下面一行组件被严重遮挡，整个组串（下文中称之为组串X）会处于什么状态？为什么？
A: 下面11块组件旁路二极管导通，被旁路掉，上面11块组件仍然正常工作；
B: 整个组串均无功率输出。
这是一位现场人员实际遇到的问题，按照其自己的理解，此时应该是情况A。理由如下：
常规组件中串联了60片光伏电池片，同时设有三个旁路二级管，每20个电池片与一个旁路二极管并联。
当组件中的部分电池片被遮挡时，该部分电池片由于光生电流减小而成为了串联回路中的负载，降低了整个组件的输出功率。当该负载达到一定程度，使得并联的旁路二极管两端的电压差大于旁路二极管的导通电压时，旁路二极管正向导通，回路中的电流将直接通过该旁路二极管而不会通过与其并联的20片光伏电池片，这20片光伏电池片被旁路掉，在回路中不产生任何作用。
对于竖向布置的组件，当前排对后排产生阴影遮挡时，三个旁路二极管所并联的电池片中都有部分电池片被遮挡，因此三个旁路二极管均会导通。
再从组串来看，一个组串中22块组件为串联，其中11块旁路掉后，另11块似乎并不受影响，只不过组串的整体输出功率低了，所以A应该比较正确。
带着这个想法，现场人员实际测了一下组串X的电流，测量结果是：
0.7A！！几乎是没有电流，这大大在他预料之外。
这是为什么？有没有可能是组件质量问题？ 旁路二极管应该导通却没有导通？
带着这个疑问现场又进行了测试，尝试筛选出损坏的组件：
将组串X从光伏系统中断开，然后将组串X中的中组件每4块进行串联（上面无遮挡两块，下面有遮挡两块），从左到右依次用仪器测量其输出，如果是因为某块组件损坏导致的该问题，则与其一组的4块串联组件将没有输出。
然而结果却是全部都有电流输出，没有任何一组测试因为下面组件遮挡而电流降低到几乎为零，这也就说明组串X中的组件全部都能正常工作，没有损坏的情况。
然而将组串X重新串联好接入光伏系统，测量其输出电流又成为了0.7A。
如此看来问题应该出现在组串X接入或不接入光伏系统这一点上。对比组串接入光伏系统与不接入光伏系统，两者区别在于当将组串接入光伏系统后，系统中存在与该组串并联的其他组串（正常工作无遮挡）以及存在逆变器的MPPT调节，让我们看看加入这两个因素是否能推论出组串X输出电流几乎为零这一结果。
我们一步步来看整个遮挡的过程：
1. 在遮挡发生的初期，组件最下面一行电池片少量被遮挡，其输出电流有所下降，但并不会下降到非常低；
2. 当遮挡严重到一定程度，下面一排11块组件的所有旁路二极管导通，只剩下上面11块组件工作，此时若只看该组串而不看光伏系统，那么得到的结果是该组串电压降低到原来的一半左右，仍然可以正常工作输出电流；
3. 然后将光伏系统纳入到考虑范围中后，由于与组串X并联的其他组串仍正常工作，因此其他组串的电压将是组串X的两倍左右。逆变器的MPPT跟踪的是最大功率，正常工作的组串都是22块组件在工作，而组串X只有11块组件，因此为了维持该MPPT下的光伏系统输出功率最大，系统的电压将维持正常工作组串的电压水平附近，不会有较大下降，以避免其他组串输出功率下降，所以组串X的电压将被抬升，从IV曲线可以看出，随着组件电压升高，电流的下降速率是逐渐加大的，越接近于开路电压，电流下降速度越快。因此组串X的电缆随着电压的升高迅速下降，从IV曲线看的话，一直可以下降到0；
然而现在组串X中能够提供电压的只有11块组件，其产生的电压始终无法与22块组件相当。当组串X中组件电压均达到开路电压后，组串X的电压达到最大值，无法继续升高。此时光伏系统中的电压仍高于组串X的电压，那么该组串中电流方向理论上应该逆转，然而PN结具有单向导通性（包括电池片和旁路二极管），对于反向的电流，PN结均处于反向截止状态，只有非常低的反向饱和电流可以通过。
因此出现了照片的0.7A的结果。
当然，这是小编根据现场提供的情况结合自己所知所作出的理解和推论，实际情况是否如此还需现场人员实际进行进一步测量以验证。如果读者中有其他的理解及想法，也欢迎大家在留言中说出，一起讨论，共同进步。
原文始发于微信公众号（坎德拉学院）：组串遮挡，不像你想的那么简单！