Основною частиною сонячної електричної системи є сонячна панель. На ринку існує багато типів сонячних панелей. Сонячні панелі також відомі як фотovoltaic сонячні панелі. Сонячна панель або сонячний модуль - це, по суті, масив серійно та паралельно з'єднаних сонячних клітинок.
Різниця потенціалів, що утворюється на сонячній клітині, становить приблизно 0,5 вольта, тому для досягнення 14-18 вольт, необхідних для зарядки стандартного акумулятора на 12 вольт, потрібно з'єднати в ряд бажану кількість таких клітин. Сонячні панелі з'єднуються разом, щоб створити сонячну масив. Багато панелей з'єднуються разом як паралельно, так і в ряд, для досягнення вищого струму та вищого напруги відповідно.
У системах зв'язку з мережею, сонячні модулі безпосередньо з'єднуються з інвертором і не з'єднуються безпосередньо з навантаженням. Енергія, зібрана від сонячних панелей, не є сталою, а змінюється з інтенсивністю сонячного світла, що падає на них. Саме через це сонячні модулі або панелі не живлять будь-яке електричне обладнання безпосередньо. Замість цього вони живлять інвертор, вихід якого синхронізований зовнішнім мережевим живленням.
Інвертор доглядає за рівнем напруги та частотою вихідної енергії від сонячної системи, завжди підтримуючи їх на рівні мережевого живлення. Оскільки ми отримуємо енергію як від сонячних панелей, так і від зовнішнього мережевого живлення, рівень напруги та якість енергії залишаються сталими. У системах автономного чи мережевого запасу, які не з'єднуються з мережею, будь-яка зміна рівня енергії в системі може безпосередньо вплинути на продуктивність електричного обладнання, яке живиться від неї.
Тому повинен бути деякий спосіб підтримки рівня напруги та швидкості живлення системи. Акумуляторний банк, з'єднаний паралельно з цією системою, підтримує це. Тут акумулятор заряджається сонячною електроенергією, а цей акумулятор потім живить навантаження безпосередньо або через інвертор. Таким чином, зміни якості енергії через зміну інтенсивності сонячного світла можуть бути уникнуті в сонячній енергетичній системі, замість цього підтримується неперервне однорідне живлення.
Зазвичай для цього використовуються глибинні свинцеві акумулятори. Ці акумулятори зазвичай проектуються так, щоб вони могли кілька разів заряджатися та розряджатися під час служби. Акумуляторні набори, доступні на ринку, зазвичай мають напругу 6 вольт або 12 вольт. Тому такі акумулятори можна з'єднувати як в ряд, так і паралельно, щоб отримати вищий рівень напруги та струму акумуляторної системи.
Перезарядка або недостатній розряд свинцевого акумулятора небажані. Обидва ці випадки можуть сильно пошкодити акумуляторну систему. Для уникнення цих ситуацій потрібен контролер, який підтримує потік струму до та від акумуляторів.
Зрозуміло, що електроенергія, вироблена в сонячній панелі, є постійною. Електроенергія, яку ми отримуємо від мережевого живлення, є перемінною. Тому для роботи звичайного обладнання від мережі та сонячної системи, потрібно встановити інвертор, щоб перетворити постійний струм сонячної системи на перемінний струм такого ж рівня, як мережеве живлення.
У системах без зв'язку з мережею, інвертор безпосередньо з'єднується поперек терміналів акумулятора, щоб постійний струм, що приходить від акумуляторів, спочатку перетворювався на перемінний, а потім подавався на обладнання. У системах зв'язку з мережею, сонячна панель безпосередньо з'єднується з інвертором, і цей інвертор потім живить мережу енергією з такою ж напругою та частотою.
У сучасних системах зв'язку з мережею, кожен сонячний модуль з'єднується з мережею через окремий мікроінвертор, щоб досягти високої напруги перемінного струму від кожного окремого сонячного модуля.
Нижче показано основну блок-схему автономної сонячної електричної системи. Тут електроенергія, вироблена в сонячній панелі, спочатку подається на сонячний контролер, який, у свою чергу, заряджає акумуляторний банк або безпосередньо живить обладнання з низькою напругою постійного струму, таке як ноутбуки та LED освітлювальні системи. Зазвичай акумулятор живиться від сонячного контролера, але він також може живити сонячний контролер, коли немає достатнього живлення від сонячної панелі.
Таким чином, живлення продовжується постійно для обладнання з низькою напругою, яке безпосередньо з'єднане з сонячним контролером. В цій схемі термінали акумуляторного банку також з'єднуються поперек інвертора. Інвертор перетворює збережений постійний струм акумуляторного банку на високу напругу перемінного струму для роботи більшого електричного обладнання, такого як пральні машини, великі телевізори та кухонні прилади тощо.
Системи зв'язку з мережею поділяються на два типи: з одним макроцентральним інвертором та з кількома мікроінверторами. У першому типі сонячної системи, сонячні панелі, а також мережеве живлення, з'єднуються з загальним центральним інвертором, відомим як інвертор зв'язку з мережею, як показано нижче.
