Abstract. A photovoltaic (PV) panel operating in partial shading condition results in lowering its power efficiency. In a worst-case scenario, it can create a hotspot that can eventually cause a fire hazard. To address this issue, bypass diodes are connected across a group of PV cells having series-parallel (SP) configuration. Owing to the placement bypass diodes in the PV panel, it can circumvent unshaded PV cells. Hence, topologies such as total cross-tied (TCT), bridge link (BL), and honeycomb (HC) for PV panels are proposed besides SP to reduce the effect of partial shading. Each configuration demonstrated advantages over SP topology. However, many of these configurations lack a mechanism to isolate PV cells that are affected due to the hotspot. Recently developed complementary metal oxide semiconductor (CMOS)-embedded PV panel has been shown to offer many other benefits besides effectively dealing with shading conditions. We are comparing the performance of CMOS-embedded PV panel under various partial shading conditions with PV panel with fixed configuration topologies, such as SP, TCT, BL, and HC. SPICE-based equivalent PV modeling technique is used in this research to compare the maximum power generated in different topologies under changing partial shading conditions. Results show that CMOS-embedded PV panels are more efficient in coping with partial shading conditions compared to any other contemporary fixed topologies.

中文翻译：

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通过局部遮光条件下的可重构性提高光伏面板的性能

摘要。在部分遮光条件下运行的光伏 (PV) 面板会降低其电源效率。在最坏的情况下，它可能会创建一个热点，最终可能导致火灾隐患。为了解决这个问题，旁路二极管连接在一组具有串并联 (SP) 配置的 PV 电池上。由于在光伏面板中放置了旁路二极管，它可以绕过未遮蔽的光伏电池。因此，除了 SP 之外，还提出了诸如全交叉连接 (TCT)、桥接 (BL) 和蜂窝 (HC) 等光伏电池板的拓扑结构，以减少部分阴影的影响。每个配置都展示了优于 SP 拓扑的优势。然而，这些配置中的许多配置缺乏隔离受热点影响的 PV 电池的机制。最近开发的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 嵌入式光伏面板除了有效处理阴影条件外，还具有许多其他好处。我们正在将 CMOS 嵌入式光伏面板在各种局部阴影条件下的性能与具有固定配置拓扑（如 SP、TCT、BL 和 HC）的光伏面板进行比较。本研究使用基于 SPICE 的等效 PV 建模技术来比较不同拓扑在变化的局部阴影条件下产生的最大功率。结果表明，与任何其他当代固定拓扑相比，CMOS 嵌入式光伏面板在应对部分阴影条件方面更有效。我们正在将 CMOS 嵌入式光伏面板在各种局部阴影条件下的性能与具有固定配置拓扑（如 SP、TCT、BL 和 HC）的光伏面板进行比较。本研究使用基于 SPICE 的等效 PV 建模技术来比较不同拓扑在变化的局部阴影条件下产生的最大功率。结果表明，与任何其他当代固定拓扑相比，CMOS 嵌入式光伏面板在应对部分阴影条件方面更有效。我们正在将 CMOS 嵌入式光伏面板在各种局部阴影条件下的性能与具有固定配置拓扑（如 SP、TCT、BL 和 HC）的光伏面板进行比较。本研究使用基于 SPICE 的等效 PV 建模技术来比较不同拓扑在变化的局部阴影条件下产生的最大功率。结果表明，与任何其他当代固定拓扑相比，CMOS 嵌入式光伏面板在应对部分阴影条件方面更有效。