יעילות מהפך סולארי

היעילות של ממירים סולאריים גורמת לכך ששוק הממירים הסולאריים (מהפכים פוטואלקטריים) הולך וגדל עקב הביקוש לאנרגיה מתחדשת. ממירים אלו דורשים יעילות ואמינות גבוהות. מעגלי החשמל המשמשים בממירים אלה נחקרים, ומומלצת הבחירה הטובה ביותר עבור התקני מתג ומיישר. המבנה הכללי של המהפך הפוטואלקטרי מוצג באיור 1, ושלושה ממירים שונים זמינים לבחירה. אור השמש מאיר על המודולים הסולאריים המחוברים בסדרה, וכל מודול מכיל קבוצה של תאים סולאריים בסדרה. מתח DC שנוצר על ידי המודול הסולארי הוא בסדר גודל של כמה מאות וולט. הערך הספציפי תלוי בתנאי התאורה של מערך המודולים, טמפרטורת הסוללה ומספר המודולים בסדרה.

התפקיד העיקרי של סוג זה של מהפך הוא להמיר את מתח DC הכניסה לערך יציב. פונקציה זו מתממשת על ידי ממיר דחיפה, הדורש מתג חיזוק ודיודת חיזוק. במבנה הראשון, שלב הבוסט מלווה בממיר גשר מלא מבודד. תפקידו של שנאי הגשר המלא הוא לספק בידוד. ממיר הגשר המלא השני במוצא משמש להמרת ה-DC של ממיר הגשר המלא בשלב הראשון למתח AC. הפלט שלו מסונן לפני חיבור לרשת החשמל באמצעות מתג ממסר כפול נוסף, כדי לספק בידוד בטוח במהלך אירועי תקלות ובידוד מרשת החשמל בלילה. המבנה השני הוא ערכת אי הבידוד. ביניהם, מתח AC נוצר ישירות על ידי פלט מתח DC משלב עליית המתח. המבנה השלישי משתמש בטופולוגיה החדשנית של מתג הפעלה ודיודת הספק כדי לשלב את הפונקציות של חיזוק ויצירת AC בטופולוגיה ייעודית. למרות שיעילות ההמרה של הפאנל הסולארי נמוכה מאוד, חשוב מאוד להפוך את היעילות של המהפך לקרוב ל-100 אחוז ככל האפשר. בגרמניה, מודול סדרת 3kW המותקן על הגג הפונה דרומה צפוי להפיק 2550 קילוואט לשנה. אם יעילות המהפך תגדל מ-95% ל-96%, הוא יכול לייצר יותר 25kWh בכל שנה. העלות של שימוש במודולים סולאריים נוספים לייצור 25kWh זה שווה ערך להוספת מהפך. מכיוון שהעלייה ביעילות מ-95 אחוז ל-96 אחוז לא תכפיל את עלות המהפך, אין מנוס מהשקעה בממירים יעילים יותר. עבור התכנון המתהווה, קריטריון התכנון העיקרי הוא לשפר את יעילות המהפך בצורה החסכונית ביותר. האמינות והעלות של מהפך הם שני קריטריוני התכנון האחרים. יעילות גבוהה יותר יכולה להפחית את תנודת הטמפרטורה במחזור העומס, ובכך לשפר את האמינות. לכן, קריטריונים אלה קשורים למעשה. השימוש במודולים ישפר גם את האמינות.