在太陽能光伏 (PV) 系統中，模組級電力電子裝置 (MLPE) 可在特定條件 (特別是受遮擋的情況) 下，提高能產性能。MLPE 曾經被認爲是昂貴的專業類別，現在則是太陽能產業成長最快的市場領域之一。太陽能功率優化器是一種 MLPE，可最佳化 PV 面板的功率輸出並提升效率。

傳統的太陽能功率優化器使用 P-N 接面二極體或肖特基二極體進行旁路電路。當高電流流經二極體時，由於二極體的正向壓降相對較高，高功率消耗可能會導致嚴重的熱問題。改良的方法是採用壓降低於二極體的金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET) 來克服高功率損耗。

此外，太陽能優化器現在可支援更高的輸入電壓 (使用兩個串聯的 PV 面板可達 150V 暫態)，這要歸功於在給定功率位準下更低的傳導損耗和更低的系統成本所帶來的效率提高。在本文中，我們將探討使用浮動閘極理想二極體控制器的可擴展旁路電路解決方案。此電路解決了太陽能應用中具有廣泛電壓支援的旁路開關相關的挑戰，例如太陽能功率優化器、快速關閉和 PV 接線盒。

圖 1 展示了在單個 PV 面板上安裝了太陽能功率優化器的 PV 系統。

圖 1 安裝了太陽能功率優化器的 PV 系統。

將功率優化器視為微轉換器與串列式逆變器間的折中方式。優化器像微型逆變器一樣安裝在個別的太陽能面板上，但其功能與將直流電轉換為交流電無關。功率優化器會即時追蹤每個太陽能面板的最大功率，並在將其送至逆變器之前調節輸出電壓。因此，逆變器可以處理更多電力。因此，無論太陽的方向、陰影，甚至是一或多個面板的損壞，每個太陽能面板都能獲得最佳的能效。在每個 PV 面板上安裝功率優化器的太陽能系統，與沒有個別面板級優化器的太陽能系統相比，效率可提高 20% 至 30%。