آشنایی با انواع اینورتر در پنلهای خورشدی

اینورتر وظیفه تبدیل برق DC به AC و بلعکس را انجام می دهد. در یک سیستم خورشیدی اینورتر ها مانند قلب سیستم عمل می کنند و برق DC تولید شده را به AC تبدیل می کنند.
بررسی اینورتر ها از نظر شکل موج تولیدی
اینورتر موج مربعی (square wave inverters)
این اینورتر ارزان ترین و در عین حال بدترین نوع اینورترها می باشد. موج مربعی یک موج نامناسب و نامطبوع برای بیشتر وسایل الکتریکی است. این اینورترها معمولاً ارزان، توان هایی کمتر از 500 وات و بیشتر برای جا فندکی ماشین استفاده می شوند. پس این اینورترها برای مصارف خانگی و صنعتی اصلاً کارایی ندارد.
اینورتر سینوسی اصلاح شده (modified sine wave inverters)
شاید بتوان گفت که اقتصادی ترین و معمول ترین اینورتر همین نوع می باشد. این نوع اینورتر یک موج متناوب تولید می کنند که شکل این موج مابین شکل موج مربعی و شکل موج سینوسی کامل قرار می گیرد. در بسیاری موارد به این نوع اینورترها، اینورتر شبه سینوسی (Quasi-Sine Wave inverters) نیز گفته می شود. مزیت این نوع اینورتر ها قیمت پایین آنهاست و در کل کارایی خوبی دارند و بیشتر وسایل برقی مانند لوازم روشنایی، رادیو، بسیاری از تلویزیون ها و کامپیوترها و … را می توان با این اینورترها راه اندازی کرد ولی بعضی از وسایل الکتریکی مانند بیشتر موتورها توانایی کار با این اینورترها را ندارند. پس نتیجه می گیریم که این اینورتر برای مصارف کوچک کاربرد دارد.
اینورتر سینوسی خالص (pure sine wave inverter)
همانطور که از اسم این اینورتر مشخص است یک موج سینوسی کامل یا خالص تولید می کند تا حدی که در بعضی از اینورترها حتی یک موج سینوسی بهتر از برق شهر تولید می کند. این اینورتر قادر به راه اندازی تمامی وسایل الکتریکی در حد توان خود می باشد ولی قیمت این اینورتر گران است. پس می توان گفت بهترین نوع اینورتر این مدل است و می توان از این اینورتر برای تمامی مصارف استفاده کرد. بهترین نوع اینورتر، نوع سینوسی خالص آن است ولی چون گران قیمت است نمی توان از آن در بسیاری از مصارف کوچک استفاده کرد. اما از میان دو اینورتر دیگر نوع شبه سینوسی بهتر از مربعی است. چون با اینورتر شبه سینوسی می توان وسایل الکتریکی موتور دار مانند یخچال را راه اندازی کرد فقط تلفات توان این وسایل بالاتر می رود و عمر آنها کمی کاهش پیدا می کند. اما اینورتر موج مربعی را اصلاً نباید برای وسایل موتوری استفاده کرد زیرا این نوع اینورتر در یک لحضه از مقدار مثبت به مقدار منفی می رود و این تغییر علامت ناگهانی خیلی برای وسایل موتوری خطرناک است. پس در کل تا می شود باید از اینورتر سینوسی خالص و شبه سینوسی استفاده کرد.
اینورتر متصل به شبکه (grid tie inverter)
اگر شما به شبکه برق متصل هستید و انرژی خورشیدی را برای کاهش دادن میزان هزینه برق مصرفی از شبکه نصب می کنید و یا اگر به هر دلیلی نمی توانید ارتباط خود را با شبکه برق قطع کنید این اینورترها راه حل خوبی برای شماست. با استفاده از این اینورترها هر چقدر که سیستم خورشیدی شما برق تولید کند به همان میزان برق مصرفی از شبکه کم می شود در واقع هزینه های شما کم می شود. و اگر سیستم شما بیش از نیاز برق تولید کرد می توان ان را به شبکه فروخت. در این نوع سیستم ها اگر شما نیاز به برق پشتیبان نداشته باشید در نتیجه نیاز به باطری ندارید و هزینه نصب سیستم خورشیدی شما هم کاهش پیدا می کند. یا اگر نیاز به برق پشتیبان برای زمان کمی دارید مثلاً یک ساعت می توان ظرفیت باطری ها را خیلی کم انتخاب کرد.در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود. بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است. زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است. پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد. در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.
اینورترهای جدا از شبکه (off grid inverte)
این نوع اینورترها همان گونه که از نامشان مشخص است قابلیت اتصال به شبکه برق را ندارند و نمی توان آنها را به شبکه متصل کرد. تقریباً تمام اینورترهایی که در خودرو و برای سیستم های کوچک استفاده می شود از این نوع اینورتر هستند.
در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از 12 ولت مستقیم به 220 ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود. اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود. این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.
برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:
•    ولتاژ ورودی به اینورتر
•     توان خروجی از اینورتر
ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است. توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است. این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از 200 وات تا 3000 وات می‌باشد.
چه ولتاژی (12 ، 24 ، 48 ولت) برای ورودی اینورتر انتخاب کنم ؟
ولتاژ ورودی اینورتر باید همیشه با ولتاژ سیستم که همان ولتاژ باتری ها و پنل هاست برابر باشد. تاثیر گذارترین عامل در انتخاب ولتاژ سیستم فاصله بین باتری ها و پنل هاست. زیرا در ولتاژ بالاتر میزان جریان کم تر است و در نتیجه قطر کابل که نسبتاً گران قیمت است کم می شود.
آیا می توان از هر اینورتری در سیستم های خورشیدی استفاده کرد؟
با توجه به اینکه اینورتر برق DC را به AC تبدیل می کند، بله می توان هر اینورتری را برای سیستم های خورشیدی استفاده کرد ولی باید این را مد نظر داشت که چون این اینورتر باید دائم در حال کار باشد باید از اینورتری که کیفیت و بازده خوبی دارد استفاده شود. پس توصیه نمی شود از اینورتر های ارزان قیمت داخل بازار که عمدتاً برای مسافرت ها و کمپ ها استفاده می شود و از اجناس نامرغوب با بازده پایین ساخته می شوند استفاده کنید.

نحوه تنظیم زاویه پنل های خورشیدی

زاویه یک پنل خورشیدی به صورت زاویه بین صفحه پنل و سطح زمین تعریف می‌گردد. به این ترتیب زاویه یک پنل که به صورت کاملاً مسطح و افقی روی سطح زمین نصب شده باشد صفر و پنلی که سطح آن عمود بر سطح زمین باشد، دارای زاویه 90 درجه می‌باشد.همچنین زاویه تابش خورشید به صورت زاویه بین خط واصل فرضی بین مرکز زمین و مرکز خورشید و خط تراز افق تعریف می‌گردد. به این ترتیب زاویه تابش هنگام طلوع و غروب به ترتیب برابر صفر و 180 درجه و هنگام ظهر روی خط استوا در روز اول فروردین و اول مهر برابر 90 درجه می‌باشد.واضح است که توان تولیدی پنل سولار وقتی به مقدار بیشینه خود می‌رسد که بیشینه تابش را دریافت کند و این مقدار در زاویه تابش عمود بر صفحه پنل اتفاق می‌افتد. پس اگر زاویه پنل را با PA و زاویه تابش خورشید را با SA نشان دهیم:
3)    PA(Max) = 90° - SA(Max)
4)    اگر کره زمین در یک نقطه ثابت بود، کافی بود که پنلها در یک زاویه مشخص عمود بر تابش خورشید ثابت گردند تا حداکثر تابش را دریافت و حداکثر توان را تولید نمایند.
اما در تنظیم زاویه پنلها دو چالش اساسی وجود دارد:
1) چرخش وضعی کره زمین حول محور خود باعث تغییر موقعیت ظاهری خورشید در آسمان در طول روز به صورت قوسی از دایره می‌گردد.
2) زاویه انحراف محور زمین سبب می‌گردد که مکان همین قوس هم در آسمان در طول سال تغییر نماید.
برای تنظیم زاویه بهینه پنلها، ابتدا باید به تعریف دو مفهوم اساسی زیر پرداخت:
1) عرض جغرافیایی (Latitude):
به زاویه بین خط واصل هر نقطه روی سطح کره زمین به مرکز کره زمین و صفحه دایره خط استوا، عرض جغرافیایی آن نقطه گفته می‌شود. با این تعریف، عرض جغرافیایی تمام نقاط خط استوا صفر، قطب شمال 90 درجه شمالی و قطب جنوب 90 درجه جنوبی است. به عنوان نمونه، عرضهای جغرافیایی مرکز شهر تهران و کرج به ترتیب حدود  35.4 و 35.5 درجه شمالی هستند.
2) زاویه انحراف مداری کره زمین (Obliquity):
محور گردش وضعی زمین نسبت به صفحه چرخش آن به دور خورشید دارای انحراف زاویه‌ای حدود 23.5 درجه می‌باشد که این انحراف در طی مسیر زمین در مدار خود حول خورشید همیشه در یک امتداد می‌باشد.
2) تنظیم زاویه پنلها:
به طورکلی، اگر ارتفاع زاویه ای خورشید را با SA و عرض جغرافیایی محل را با L نشان دهیم، مقادیر بیشینه و کمینه زاویه تابش در روزهای اول تابستان و زمستان (انقلاب تابستانی و زمستانی) در هر نقطه در نیمکره شمالی زمین (همچنین به ترتیب عکس در نیمکره جنوبی) برابر است با:
5)    SA(Max) = 90°- L + 23.5°
6)    SA(Min) = 90°- L - 23.5°
7)    روزهای اول بهار و پاییز (اعتدال بهاری و پاییزی)، زمین در میانه مسیر مداری خود بین دو مقدار بیشینه و کمینه فوق می‌باشد و بنابراین، زاویه انحراف بی تأثیر می‌گردد:
8)    SA(Mid) = 90°- L
9)    از روابط فوق نتایج جالبی بدست می‌آید:
10)    1) تنها مناطقی از کره زمین دارای تابش کاملاً عمودی 90 درجه هستد که بین 2 مدار 23.5 درجه شمالی معروف به مدار رأس‌السرطان (Tropic of Cancer)  و 23.5 درجه جنوبی معروف به مدار رأس‌‌الجدی (Tropic of Capricorn) باشند. این تابش کاملاً عمودی روی خط استوا فقط در 2 روز اول فرورودین و اول مهر و روی مدارهای 23.5 درجه شمالی و 23.5 درجه جنوبی فقط در یک روز از سال به ترتیب روزهای اول تیر (شروع تابستان نیمکره شمالی) و اول دی (شروع تابستان نیمکره جنوبی) اتفاق می‌افتد. به طور کلی تمام مناطق استوایی (Tropical) که بین این دو مدار قرار دارند، دارای 2 روز تابش عمودی 90 درجه در طول سال هستند.
2) خارج از این ناحیه، هیچگاه تابش آفتاب حتی در تابستان به صورت عمودی کامل نخواهد  بود. به عنوان مثال حتی در جنوبی ترین ناحیه ایران یعنی جزیره ابوموسی با عرض جغرافیایی تقریبی 25.8 درجه شمالی، زاویه تابش خورشید بیش از 87.7 درجه در روز اول تیر نخواهد شد.
3) مناطقی از کره زمین که دارای عرض جغرافیایی بیشتر از 66.5 درجه شمالی معروف به دایره شمالگان (Arctic Circle) و 66.5 درجه جنوبی معروف به دایره جنوبگان (Antaractic Circle) باشند، به ترتیب در 6 ماه دوم سال و 6 ماه اول سال خورشید زیر خط افق قرار گرفته و دارای شب قطبی طولانی و در سمت مقابل، دارای روز قطبی طولانی هستند.
با یک مثال موضوع روشنتر خواهد شد:
11)    عرض جغرافیایی تقریبی مرکز شهر تهران 35.4 درجه شمالی می باشد. طبق روابط فوق، بیشترین ارتفاع آفتاب تابستانی در روز اول تیر برابر است با:
12)    SA(Max) = 90° - 35.4° + 23.5° = 78.1°
13)    کمترین ارتفاع آفتاب زمستانی تهران در روز اول دی برابر است با:
14)    SA(Min)  = 90° - 35.4° - 23.5° = 31.1°
15)    و ارتفاع خورشید در روزهای اول فرورودین و اول مهر برابر است با:
16)    SA(Mid) = 90° - 35.4° = 54.6°
17)    با توجه به کاربرد سیستم سولار، می توان رویکردهای مختلفی برای تنظیم زاویه پنلها اتخاذ کرد:
 - اگر سیستم وظیفه تأمین انرژی در تمام طول سال را داراست، رویکرد محتاطانه این است که زاویه پنلها با مقدار زمستانی تنظیم گردد، چون به طور کلی انرژی تابشی دریافتی در زمستان به دلیل تعدد روزهای ابری و تابش مایل خورشید، کمتر از بقیه طول سال می‌باشد.
 - ممکن است مکانی مانند یک ویلا در تمام طول سال استفاده نشده و در یک دوره زمانی خاص مثلاً فقط در طول 3 ماه تابستان استفاده گردد که در این صورت، تنظیم زاویه پنلها با مقدار مناسب آن دوره زمانی منطقی می باشد.
 - اگر منطقه ای دارای روزهای ابری بسیار کم در طول زمستان باشد (مانند مناطق جنوبی کشور)، می‌توان رویکردی بین دو رویکرد فوق درنظر گرفت و پنلها را با زاویه بهاری-پاییزی معادل میانگین دو مقدار تابستانی و زمستانی تنظیم نمود.
18)     - علاوه بر رویکردهای فوق، می توان به جای یکبار تنظیم اولیه و ثابت نمودن زاویه پنلها در همان مقدار، هر 3 ماه یا هر 6 ماه یک‌بار زاویه پنلها را به بهترین مقدار مناسب آن فصل یا نیمسال تغییر داد.
19)    3) ردیاب خورشیدی (Solar Tracker):
همانطور که در بخش اول توضیح داده شد، موقعیت ظاهری خورشید در آسمان در طول روز روی قوسی از دایره بین شرق و غرب موسوم به زاویه سمت (Azimuth Angle) و همچنین زاویه‌ ارتفاع (Altitude Angle) آن در طول سال بین شمال و جنوب متغیر است.
برای افزایش راندمان پنلهای سولار، می‌بایست زاویه پنلها پیرو موقعیت ظاهری خورشید در آسمان تغییر کند، به نحوی که زاویه تابش همیشه عمود بر سطح صفحه باشد. جهت تنظیم خودکار زاویه پنلها از وسیله ای به نام ردیاب (Tracker) استفاده می‌شود که رایجترین انواع آن به شرح زیر می‌باشد:
1) ردیاب تک محوره (Single-Axis Tracker):
این نوع ردیاب دارای یک درجه آزادی و یک موتور جهت تنظیم زاویه پنل خورشیدی از هنگام طلوع خورشید از شرق تا غروب خورشید در غرب جهت تنظیم زاویه سمت Azimuth می‌باشد. زاویه بهینه ارتفاع پنلها توسط نصب کننده سیستم بسته به استراتژی توضیح داده شده در بخش دوم روی یک مقدار ثابت برای تمام طول سال یا شروع هر فصل یا شروع هر نیمسال یک بار تنظیم می‌گردد.
2) ردیاب دو محوره (Dual-Axis Tracker):
20)    این نوع ردیاب دارای دو درجه آزادی و دو موتور مستقل می باشد و هر دو زاویه سمت (Azimuth) و ارتفاع (Altitude) توسط آن تنظیم می‌گردد. این نوع ردیاب بازده سیستم را از ردیاب نوع اول بیشتر بهتر می‌بخشد، اما به دلیل پیچیدگی مکانیسم سخت افزاری و نرم افزاری کنترلر دو جهته آن، از نظر هزینه تفاوت چشمگیری نسبت به نوع تک محوره دارد. همچنین به دلیل حرکات دوگانه موتورها در راستای زوایای سمت و ارتفاع، پنلها به فضای باز بیشتری در اطراف خود نیاز دارند.

نحوه ذخیره انرژی برق در پنلهای خورشیدی

برای دانستن نحوه ذخیره برق تولید شده از پنل خورشیدی  باید به نکات زیر توجه داشت:
1- به دلیل گران قیمت بودن تجهیزات این سیستمها، معمولا طراحی بر پایه میزان مصرف انجام می شود و حداقل مازاد تولید متصور است.
2- برای ذخیره برق مورد نیاز در زمانهای عدم تابش خورشید دو روش وجود دارد که عبارتند از استفاده از باتری و استفاده از شبکه برق سراسری. در ادامه به توضیح این دو روش می پردازیم.
- در سیستمهای جدا از شبکه یا Off-Grid برای ذخیره برق از باتری استفاده می شود واز محاسن این سیستمها استقلال آن و عدم نیاز یا وابستگی به هر نوع منبع انرژی دیگر است.
- در سیستمهای متصل به شبکه یا On-Grid یا Grid-Connected بجای بانک باتری از شبکه برق سراسری برای ذخیره انرژی استفاده می شود. برای این منظور نیاز به نصب کنتور دو طرفه در محل سیستم وجود دارد و سیستم طوری طراحی می شود که در طول روز یا در دوره تابش خورشید، مقدار مجموع انرژی لازم برای طول شبانه روز را تولید کند.
مقدار انرژی مورد نیاز در طول روز مستقیما مصرف می شود و مازاد تولید که معادل مصرف شبانه است توسط اینورترهای متصل به شبکه به شبکه برق سراسری منتقل می شود. در این حالت کنتور دوطرفه با چرخش معکوس مقدار انرژی تولید و تحویل شده به اداره برق را اندازه گیری و به همان میزان حساب مشترک را طلبکار می نماید. سپس در دوره عدم تابش و مصرف همان میزان انرژی در طول شب، کارکرد و مصرف انرژی بصورت عادی ثبت می شود.
به عبارت ساده تر مازاد انرژی تولید شده به شبکه برق سراسری قرض داده می شود تا در مواقع عدم تابش بازپس گرفته شود.
مشکل این سیستم علیرغم صرفه اقتصادی به دلیل حذف هزینه باتری ها، وابستگی آن به شبکه برق است و فقط در جاهایی قابل استفاده است که شبکه برق وجود دارد.

هدف از استفاده ترانسفورمر در برق خورشیدی ؟

در مورد استفاده از ترانسفورمر برای سیستم برق خورشیدی، باید توجه داشته باشیم که هدف استفاده از این دستگاه چیست؟
در سیستمهای برق خورشیدی جدا از شبکه، برق 220 ولت AC با فرکانس 50 هرتز و شکل موج سینوسی توسط اینورتر تولید می شود. برق تولید شده به این روش کاملاً مشابه برق شبکه بوده و قابلیت استفاده مشابه را نیز دارد ولی، دقت کنید که هرقدر توان مورد نیاز در اینورتر افزایش پیدا کند، شدت جریان برق DC گرفته شده از باتریها نیز افزایش خواهد یافت. در مورد سوال دوم، اگر میزان تولید برق توسط پنل خورشیدی  به اندازه ای باشد که جوابگوی مصرف (شارژر یا اینورتر) باشد می توان تنها به برق حاصل از پنلها اکتفا نمود ولی معمولاً به دلایل زیر این کار را انجام نمی دهیم:
1- فرض کنید شما به مدت 1 ساعت در طول روز نیاز به 1 کیلووات ساعت انرژی دارید. اگر بخواهیم این میزان انرژی را مستقیماً از پنلها دریافت کنیم باید میزان 1000 وات به اضافه افت سیستم و تلفات اینورتر و ... پنل خورشیدی نصب کنیم. هرچند این موضوع نیز تنها برای ساعات کوتاهی از روز که حداقل تابش 1000 وات بر متر مربع وجود داشته باشد صادق خواهد بود.
بجای این کار، اگر 6 ساعت تابش داشته باشیم، می توانیم با یک ششم پنل مورد نیاز در طول ساعات روز انرژی مورد نیاز را تامین و در باتری ذخیره کرده و در طول 1 ساعت استفاده کنیم.
2- در صورتی که مستقیماً از پنل خورشیدی برای تامین برق استفاده نماییم، با شدت و ضعف یافتن تابش خورشید، برق خروجی نیز تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. استفاده از باتری باعث وجود منبع یک نواخت و قابل اعتماد تری در سیستم خواهد شد.

حداکثر ولتاژ در پنلهای خورشیدی

 توجه داشته باشید :
1- تفاوت ولتاژ نامی و ولتاژ مدار باز در پنلهای خورشیدی.
2- محل تامین ولتاژ برای بارهای مصرفی باتری است نه پنل.
در مورد پنل های خورشیدی، درصورتی که پنل به جایی متصل نباشد و با قراردادن آن در معرض تابش اقدام به اندازه گیری ولتاژ نمایید، مقدار ولتاژ نمایش داده شده به عنوان ولتاژ مدار باز یا Open Circuit Voltage و به اختصار VOC خواهد بود که عموماً بالاتر از ولتاژ نامی پنل است. به عنوان مثال حداکثر ولتاژ مدار باز پنل خورشیدی با ولتاژ نامی 12 ولت، ممکن است تا 21 یا 23 ولت نیز باشد که این عدد به منزله ولتاژ خروجی پنل خورشیدی نیست. معمولاً ولتاژ موثر در فرآیند شارژ با Vpm یا Voltage at Maximum Power یا ولتاژ در حداکثر توان نشان داده می شود که این مقدار نیز بیشتر از ولتاژ نامی پنل خواهد بود. توجه داشته باشید که پنل خورشیدی  مانند منابع جریان یا منابع ولتاژ، قادر به تامین یکنواخت انرژی الکتریکی در طول مدت عملکرد نیست. توان الکتریکی و به تبع آن ولتاژ و جریان حاصل از پنل خورشیدی از مقدار صفر هنگام طلوع تا مقدار توان نامی افزایش یافته و مجدداً به میزان صفر در هنگام غروب می رسد. این فرآیند بصورت منحنی ولتاژ و جریان در بروشور یا اطلاعات فنی مربوط به هر پنل توسط سازنده اعلام می شود.به همین دلیل الزاماً در تمام طول مدت شارژ، ولتاژ بالاتر از توان نامی از پنل خارج نمی شود و همچنین شارژ کنترلرها (MPPT یا PWM) نیز با توجه به ولتاژ نامی کارکردشان، از دامنه ولتاژ مورد نیاز خود در سمت ورودی از پنل خورشیدی استفاده می کنند. (نه از ولتاژ ثابت) در سیستمهای مبتنی بر ولتاژ 12، 24، 36، 48، 60 ولت یا بالاتر، از باتری استفاده می شود. در مورد باتری ها نیز ولتاژ مدارباز با ولتاژ تحت بار متفاوت است. به عنوان مثال باتری با ولتاژ نامی 12 ولت بصورت مدارباز 13.7 ولت را نشان خواهد داد. یا ممکن است اندازه گیری ولتاژ مدار باز عددی بالاتر از 12 ولت را برای باتری نشان دهد در صورتی که هنگام قرار گرفتن زیر بار ولتاژ به زیر 10.5 ولت افت پیدا کند. (که در این صورت باتری خراب شده است) هرچند ولتاژ حاصل از پنلهای خورشیدی در طول روز متفاوت است، ولی حاصل و عملکرد تولید این پنلها توسط شارژ کنترلر به باتری ها منتقل شده و در آنها ذخیره می شود. در واقع پنل خورشیدی به تنهایی فقط در طول ساعات یا شاید دقایقی خاص از کل شبانه روز قادر به تامین مستقیم ولتاژ و جریان مورد قبول برای مصرف کننده است و باتری یا بانک باتری وظیفه اصلی تامین انرژی الکتریکی در سیستمهای جدا از شبکه را به عهده دارند که همواره خروجی یکنواخت و قابل استفاده توسط مصرف کننده را ارایه می دهند.

مقایسه پنلهای خورشیدی از نظر مواد تشکیل دهنده در ساخت آنها

ماده اصلی بکار رفته در ساخت سلولهای خورشیدی سیلیس یا سیلیکون است. سیلیس ماده ای است که قسمت عمده پوسته زمین از آن تشکیل شده ولی این ماده عمدتاً به صورت ترکیب اکسید سلیسیم یا سیلیکا (SiO2) یافت می شود که به اصطلاح غیر علمی به آن ماسه می گوییم. روشهای مختلفی برای تخلیص و استحصال سیلیسیم از اکسید آن وجود دارد که مهمترین و کاربردی ترین آنها احیا کردن ماده به روش ترموکربنیک (استفاده از راد کربن در دمای 1700 درجه سانتیگراد) می باشد.  سیلیس حاصل شده از این فرآیند هنگام سرد شدن حالت کریستالی پیدا می کند و فرآیند سرد شدن یا انجماد سیلیس مذاب تعیین کننده ماهیت کریستالهای سیلیس تولید شده خواهد بود. هرچه سرعت انجماد کند تر باشد، می توان کریستالهای درشت تری از سیلیس را تولید نمود. حتی با رعایت شرایطی خاص می توان یک تک کریستال بسیار بزرگ سیلیس نیز به دست آورد. چنان که میدانید روش تولید سخت تر و پیچیده تر به معنی گران قیمت تر بودن کریستال تولید شده نیز هست.  تفاوت سلولهای خورشیدی مونو کریستال و پلی کریستال نیز در نوع سیلیس بکار رفته در ساخت آنها است. سلولهای مونوکریستال با استفاده از یک کریستال بزرگ سیلیس تولید می شوند در صورتی که برای ساخت سلولهای پلی کریستال از تجمع چندین کریستال سیلیس در یک سلول استفاده می شود.

نکته قابل توجه در کاربرد سلولهای خورشیدی در اینجاست که پنلهای ساخته شده از سلولهای مونوکریستال به میزان بسیار جزئی دارای سطح کمتری نسبت به پنلهای پلی کریستال مشابه خود هستند یا به عبارتی راندمان آنها بالاتر است. از طرف دیگر، به دلیل گرانتر بودن سیلیکون تک کریستال، قیمت آنها نیز کمی بیشتر است.
روی هم رفته هزینه لازم برای استحصال برق از طریق فتوولتائیک با هر دو پنل مونوکریستال و پلی کریستال برابر است. زیرا یکی از این دو روش را باید انتخاب کنیم: 1- سطح کمتری از پنلهای گران قیمت تر. 2- سطح بیشتری از پنلهای ارزان قیمت تر. در مناطق خیلی گرمسیر شاید استفاده از پنلهای پلی کریستال مناسب تر باشد چون سطح آنها روشنتر است و حرارت کمتری را از انرژی تابشی خورشید جذب می کنند. به همین دلیل میزان افزایش مقاومت الکتریکی سیستم در اثر گرمتر شدن نیز کمتر خواهد بود و افت توان کمتری از پنل خورشیدی  مشاهده خواهد شد.

- در مورد باتری ها:
اصولاً نوع باتری مورد نیاز نسبت به دستگاههایی که باید به آن متصل شوند، میزان مجاز خود شارژی باتری، حداکثر جریان مجاز شارژ، حداکثرجریان مجاز دشارژ، تعداد سیکل شارژ و دشارژ در مدت زمان بهره برداری، ولتاژ نامی باتری بانک و ظرفیت آن تعیین می شود.
با استفاده از وسیله ای به نام شارژ کنترلر خورشیدی یا (Solar Charge Regulator) می توان هر نوع باتری قابل شارژی را توسط پنل خورشیدی متناسب با آن شارژ نمود.
انواع باتریهایی که در سیستم خورشیدی قابل استفاده هستند:
1- انواع باتریهای لید اسید یا سرب اسیدی (Lead Acid) شامل flooded lead-acid یا sealed lead-acid یا valve regulated lead-acid

2- نیکل کادمیم (Ni-Cd یا Nickel Cadmium)

3- نیکل آهن (Ni-Fe یا Nickel Iron)

یا انواع دیگر باتری که مراتب گران قیمت تر خواهند بود.