通过使用旁路二极管可以避免热斑加热的破坏性影响。旁路二极管与太阳能电池并联（但极性相反），如下所示。在正常操作下，每个太阳能电池将被正向偏置，因此旁路二极管将被反向偏置并且将实际上是开路。然而，如果由于几个串联电池之间的短路电流不匹配而导致电池反向偏置时，则旁路二极管会导通，从而允许来自好电池的电流在外部电路中流动，而不是使每个电池都正向偏置好电池。坏电池上的最大反向偏压减少到大约一个二极管压降，从而限制电流并防止热斑加热。下面的动画显示了旁路二极管的工作原理以及对 IV 曲线的影响。
两个串联电池的电流以及旁路二极管的影响。动画自动从一种情况演示到另一种情况。
旁路二极管对 IV 曲线的影响可以通过首先找到带有旁路二极管的单个电池的 IV 曲线，然后将该曲线与其他太阳能电池的 IV 曲线相结合来确定。旁路二极管仅在反向偏置时影响太阳能电池。如果反向偏压大于太阳能电池的拐点电压，则二极管导通并传导电流。组合后的IV曲线如下图所示。
带旁路二极管的太阳能电池的 IV 曲线。
使用旁路二极管防止热斑加热。为清楚起见，该示例总共使用 10 个电池，其中 9 个无遮挡，1 个有遮挡。典型的组件包含 36 个电池，如果没有旁路二极管，电流错配的影响会更严重，但如果有旁路二极管，电流错配的影响就不那么重要了。动画自动移动。您无需单击即可继续。
然而，实际上，每个太阳能电池配一个旁路二极管通常太过昂贵，所以旁路二极管通常接入一组太阳能电池组。遮挡或低电流电池两端的电压等于共享相同旁路二极管的其他串联电池的正向偏置电压加上旁路二极管的电压。如下图所示。未遮蔽的电池两端的电压取决于低电流电池的遮挡程度。例如，如果电池完全被遮挡，则未遮挡的电池将因其短路电流而正向偏置，电压约为0.6V。如果坏电池仅部分被遮挡，则来自好电池的部分电流可以流过电路，其余电流用于正向偏置每个电池结，从而导致每个电池上的正向偏置电压较低。遮挡电池中的最大功耗大约等于组中所有电池的发电能力。对于硅电池来说，在不造成损坏的情况下，每个二极管的最大组尺寸约为 15 个电池/旁路二极管。因此，对于普通的 36 节电池模块，通常使用 2 个旁路二极管以确保组件不会受到“热斑”损坏。
接入太阳能电池组的旁路二极管。未遮挡的太阳能电池两端的电压取决于坏电池的遮挡程度。上图中，以0.5V举例。