Компоненти системи
Окрім сонячних панелей, існують інші важливі компоненти фотоелектричної системи, які зазвичай називають «балансом системи» або BOS. Ці компоненти можуть включати інвертори, стелажі, електропроводку, суматори, роз’єднувачі, автоматичні вимикачі та електролічильники.
Сонячна панель
Сонячна панель складається з багатьох сонячних елементів із властивостями напівпровідника, інкапсульованих у матеріалі для захисту від навколишнього середовища. Ці властивості дозволяють клітині вловлювати світло або, точніше, фотони сонця та перетворювати їхню енергію на корисну електроенергію за допомогою процесу, який називається фотоелектричним ефектом. Освітлена сторона панелі також містить антиблікове покриття, щоб мінімізувати втрати через відбиття. Більшість сонячних панелей, вироблених у всьому світі, виготовляються з кристалічного кремнію, теоретична межа ефективності якого для перетворення енергії Сонця в електрику становить 33 відсотки.
Інвертори
Інвертор — це електричний пристрій, який приймає електричний струм у вигляді постійного струму (DC) і перетворює його на змінний струм (AC). Для систем сонячної енергії це означає, що постійний струм від сонячної батареї подається через інвертор, який перетворює його на змінний. Це перетворення необхідне для роботи більшості електричних пристроїв або взаємодії з електричною мережею. Інвертори важливі майже для всіх систем сонячної енергії і зазвичай є найдорожчим компонентом після самих сонячних панелей.
Стелажі
Стелаж відноситься до монтажного пристрою, який кріпить сонячну батарею до землі або даху. Ці пристрої, як правило, виготовлені зі сталі або алюмінію, механічно фіксують сонячні панелі на місці з високим рівнем точності. Системи стелажів мають бути розроблені таким чином, щоб витримувати екстремальні погодні явища, такі як швидкість вітру рівня урагану чи торнадо та/або велике накопичення снігу.
Інші компоненти типової сонячної фотоелектричної системи включають суматори, роз’єднувачі, вимикачі, лічильники та проводку. Сонячний комбайнер, як випливає з назви, поєднує два або більше електричних кабелів в один більший. Комбайни зазвичай включають запобіжники для захисту та використовуються на всіх середніх і великих сонячних батареях, а також сонячних батареях загального призначення. Роз’єднувачі — це електричні ворота або вимикачі, які дозволяють вручну від’єднати електричний провід. Зазвичай використовуються з обох боків інвертора, а саме «від’єднання постійного струму» та «роз’єднання змінного струму». Ці пристрої забезпечують електричну ізоляцію, коли інвертор потрібно встановити або замінити. Автоматичні вимикачі або вимикачі захищають електричні системи від перенапруги або стрибків напруги. Розроблені для автоматичного спрацьовування, коли струм досягає заданої величини, вимикачами також можна керувати вручну, діючи як додатковий роз’єднувач. Електричний лічильник вимірює кількість енергії, яка проходить через нього, і зазвичай використовується електричними компаніями для вимірювання та оплати споживачів. Для сонячних фотоелектричних систем спеціальний двонаправлений електричний лічильник використовується для вимірювання як енергії, що надходить від комунального підприємства, так і енергії, що виходить із сонячної фотоелектричної системи. Нарешті, електропроводка або електричні кабелі транспортують електричну енергію від кожного компонента та між ним і повинні мати належний розмір, щоб пропускати струм. Електропроводка, що піддається впливу сонячного світла, повинна мати захист від ультрафіолетового випромінювання, а дроти, по яких проходить постійний струм, іноді потребують металевої оболонки для додаткового захисту.
