تعمل جميع أنظمة الطاقة الشمسية على نفس المبادئ الأساسية. تستخدم الألواح الشمسية أولاً تأثير الخلايا الشمسية (PV) لتحويل الطاقة الشمسية أو ضوء الشمس إلى كهرباء تيار مستمر. يمكن بعد ذلك تخزين التيار المستمر في البطاريات أو تحويله إلى تيار متردد من خلال محولات الطاقة الشمسية لتشغيل الأجهزة المنزلية. اعتمادًا على نوع النظام، يمكن تغذية الطاقة الشمسية الزائدة إلى الشبكة لكسب أرصدة أو تخزينها في مجموعة متنوعة من أنظمة تخزين البطاريات المختلفة.
كقاعدة عامة، يمكن استخدام أنظمة الطاقة المستمرة فقط في تصنيفات الطاقة المنخفضة أو في التطبيقات التي تعمل فيها الأحمال بالطاقة المستمرة بشكل افتراضي، مثل أضواء LED، والمراوح المستمرة، وأنظمة الاتصالات، وأنظمة الحماية الكاثودية، وما إلى ذلك. يمكن لنظام الطاقة الشمسية المحمول بقدرة 300 واط تحمل الأحمال ذات التيار الابتدائي الكبير.
طلب:
- تزويد المستخدم بالطاقة الشمسية. مضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية لحل مشكلة المياه العميقة بدون كهرباء ومياه الشرب والري؛ يمكن لجهاز تنقية المياه بالطاقة الشمسية حل مشكلة مياه الشرب وتنقية جودة المياه في المناطق التي تفتقر إلى الكهرباء.
- مجال الاتصالات. محطة تكرار ميكروويف شمسية غير مأهولة، محطة صيانة كابل بصري، نظام إمداد الطاقة للبث/الاتصالات/النداء، جهاز اتصال صغير.
- مزود الطاقة لإضاءة المنزل. مثل مصباح الشارع، مصباح اليد، مصباح الحديقة، مصباح توفير الطاقة، إلخ.
- أخرى. سيارة شمسية/سيارة كهربائية، مروحة تهوية؛ مصدر طاقة لمعدات التحلية؛ أقمار صناعية، مركبات فضائية، محطات الطاقة الشمسية الفضائية.
في العديد من الحالات، قد لا تحصل الألواح الشمسية على ضوء الشمس المباشر. قد تكون مظللة بواسطة المباني أو الأشجار المحيطة، بعيدة عن ضوء الشمس، أو ببساطة تتأثر بالظروف الجوية مثل السحب أو المطر أو الثلج. يمكن للألواح الشمسية توليد الطاقة في الطقس الغائم والمكتنف، لكن كمية الطاقة تعتمد على "سمك" وارتفاع السحابة، الذي يحدد مقدار الضوء الذي يمكن أن يمر. كمية الطاقة الضوئية تُسمى الإشعاع الشمسي وعادة ما يتم حسابها على مدار يوم كامل باستخدام مصطلح ساعات الذروة الشمسية (PSH). تعتمد ساعات الذروة الشمسية أو متوسط ساعات الشمس اليومية بشكل أساسي على الموقع ووقت السنة.
تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل في ضوء الشمس المباشر، ولكن يمكنها أيضًا العمل بدونه. تستخدم مزيجًا من ضوء الشمس المباشر وغير المباشر كمدخل لتوليد الكهرباء. كلا الشكلين من ضوء الشمس يحملان الفوتونات، التي تقوم الألواح الشمسية بتحويلها إلى كهرباء. إذا لم يكن هناك ضوء شمس مباشر، ستستخدم الألواح الشمسية ضوء الشمس غير المباشر لتوليد الكهرباء بمفردها. ومع ذلك، في غياب ضوء الشمس المباشر، تتدهور الأداء. وذلك لأن الألواح الشمسية تحتاج إلى 1,000 واط/م2 من ضوء الشمس للوصول إلى أقصى إنتاجها؛ لا تحصل على هذا القدر من ضوء الشمس إلا إذا كنت في ضوء الشمس المباشر.
