Systemkomponenten
Neben den Solarmodulen gibt es noch weitere wichtige Komponenten einer Photovoltaikanlage, die gemeinhin als „Balance of System“ oder BOS bezeichnet werden. Diese Komponenten können Wechselrichter, Gestelle, Verkabelung, Kombinatoren, Trennschalter, Leistungsschalter und Stromzähler umfassen.
Sonnenkollektor
Ein Solarmodul besteht aus vielen Solarzellen mit Halbleitereigenschaften, die in einem Material eingekapselt sind, um es vor der Umwelt zu schützen. Diese Eigenschaften ermöglichen es der Zelle, Licht, oder genauer gesagt, die Photonen der Sonne einzufangen und ihre Energie durch einen Prozess, der als photovoltaischer Effekt bezeichnet wird, in nützliche Elektrizität umzuwandeln. Die beleuchtete Seite des Panels enthält außerdem eine Antireflexbeschichtung, um die Verluste durch Reflexion zu minimieren. Die Mehrheit der weltweit produzierten Solarmodule besteht aus kristallinem Silizium, das eine theoretische Effizienzgrenze von 33 Prozent für die Umwandlung der Sonnenenergie in Strom hat.
Wechselrichter
Ein Wechselrichter ist ein elektrisches Gerät, das elektrischen Strom in Form von Gleichstrom (DC) aufnimmt und in Wechselstrom (AC) umwandelt. Für Solarenergiesysteme bedeutet dies, dass der Gleichstrom von der Solaranlage durch einen Wechselrichter geleitet wird, der ihn in Wechselstrom umwandelt. Diese Umwandlung ist notwendig, um die meisten elektrischen Geräte zu betreiben oder mit dem Stromnetz zu verbinden. Wechselrichter sind für fast alle Solarenergiesysteme wichtig und in der Regel die teuerste Komponente nach den Solarmodulen selbst.
Regale
Racking bezieht sich auf die Montagevorrichtung, die die Solaranlage am Boden oder auf dem Dach befestigt. Diese in der Regel aus Stahl oder Aluminium gefertigten Vorrichtungen fixieren die Solarmodule mit hoher Präzision mechanisch an Ort und Stelle. Regalsysteme sollten so ausgelegt sein, dass sie extremen Wetterereignissen wie Windgeschwindigkeiten auf Hurrikan- oder Tornadoniveau und/oder hohen Schneeansammlungen standhalten.
Die verbleibenden Komponenten eines typischen Solar-PV-Systems umfassen Kombinatoren, Trenner, Leistungsschalter, Messgeräte und Verkabelung. Ein Solarcombiner kombiniert, wie der Name schon sagt, zwei oder mehr elektrische Kabel zu einem größeren. Kombinatoren enthalten typischerweise Sicherungen zum Schutz und werden in allen mittleren bis großen und großtechnischen Solaranlagen verwendet. Trennschalter sind elektrische Tore oder Schalter, die das manuelle Trennen eines elektrischen Kabels ermöglichen. Diese Geräte werden normalerweise auf beiden Seiten eines Wechselrichters verwendet, nämlich als "DC-Trenner" und "AC-Trenner", und bieten eine elektrische Trennung, wenn ein Wechselrichter installiert oder ersetzt werden muss. Leistungsschalter oder Unterbrecher schützen elektrische Systeme vor Überstrom oder Überspannungen. Die Unterbrecher wurden so konzipiert, dass sie automatisch auslösen, wenn der Strom einen vorbestimmten Wert erreicht, und können auch manuell betätigt werden, um als zusätzliche Trennvorrichtung zu fungieren. Ein Stromzähler misst die durch ihn fließende Energiemenge und wird üblicherweise von Stromversorgungsunternehmen verwendet, um Kunden zu messen und zu belasten. Bei Solar-PV-Systemen wird ein spezieller bidirektionaler Stromzähler verwendet, um sowohl die eingehende Energie vom Versorgungsunternehmen als auch die ausgehende Energie von der Solar-PV-Anlage zu messen. Schließlich transportieren die Verdrahtung oder elektrische Kabel die elektrische Energie von und zwischen jeder Komponente und müssen richtig bemessen sein, um den Strom zu führen. Kabel, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, müssen vor UV-Strahlung geschützt sein, und Kabel, die Gleichstrom führen, erfordern manchmal eine Metallummantelung für zusätzlichen Schutz.
