Fotonaponski sistemi rade na principu fotonaponske konverzije sunčevog zračenja koja se vrši na solarnim ćelijama koje se izrađuju od poluprovodničkih materijala. Fotonaponski sistem podrazumeva sistem pomoću koga se vrši snabdevanje jednosmernom, naizmeničnom ili i jednosmernom i naizmeničnom strujom. Sistemi na kojima se vrši konverzija sunčevog zračenja i u električnu i u toplotnu energiju se nazivaju multifunkcionalni, ili hibridni sistemi. Fotonaponska ćelija je uređaj koji vrši konverziju suncevog zračenja u jednosmernu struju.
Fotonaponske sisteme možemo podeliti na:
- Samostalni solarni sistemi - koji se koriste gde ne postoji mogućnost snabdevanja iz mreže
- Mrežno povezani solarni električni sistemi
- Pomoćni sistemi
Osnovna svrha sva tri tipa sistema je proizvodnja električne energije.
Osnovni elementi sistema
Solarni paneli su skup solarnih ćelija, koje kada se izlože svetlosti, na svojim krajevima daju određeni napon, najčešće 12V, 24V i 48V, koji se moze koristiti za punjenje akumulatorskih baterija i kasnije za namensku upotrebu. U većini slučajeva to je idealno a ponekad i jedino rešenje za mesta i objekte gde je veoma tesko ili nemoguće obezbediti klasičnu električnu energiju. Solarne ploče se sastoje od solarnih ćelija. Kako jedna solarna ćelija ne može proizvesti dovoljno el. energije one se međusobno povezuju u solarnu ploču.
Kontroler punjenja je elektronski uređaj kojim se reguliše napon punjenja akumulatora. Kada napon dostigne 14,4V isključuje se punjenje, a kada usled potrošnje opadne na 13,4V opet ukljucuje punjenje. U slucaju velike potrošnje, kada napon akumulatora dođe do kritične tačke od 10,5V (ispod koje bi došlo do nepovratne hemijske reakcije i do velikog smanjenja kapaciteta), uloga kontrolera je da isključi potrošace.
Solarne baterije predstavljaju tehnološki usavršen proizvod čije karakteristike omogućavaju sistemu dug radni vek i prilagođene su stalnom punjenju i pražnjenju. Solarni električni sistemi koji se koriste za obezbeđivanje električne energije kad trenutno ne postoji električna mreža sadrži baterije. U samostalnim solarnim električnim sistemima baterije se koriste za skladištenje energije kako bi se koristila noću za osvetljenje ili druge uređaje. Najčešći nominalni napon baterija je 12V. Ako su baterije nove i istog tipa i veličine možemo ih povezati u cilju dobijanja većeg kapaciteta baterije.
Invertori se koriste da bi promenili jednosmernu struju (DC) iz baterije u naizmeničnu (AC) iz mreže. Većina solarnih panela proizvodi jednosmernu struju, neki solarni paneli imaju integrisan invertor na poleđini ploče, takozvani AS modul. Postoje razne vrste i veličine invertora. Ako planiramo invertore da držimo u stanju pripravnosti, koristili bismo one koji imaju malu potrošnju u takvom stanju, a ako planiramo da koristimo invertore često biramo one sa velikom efikasnošću.
