L'efficienza degli inverter solari si riferisce al mercato in crescita degli inverter solari (inverter fotoelettrici) a causa della domanda di energia rinnovabile. E questi inverter necessitano di efficienza e affidabilità estremamente elevate. Vengono esaminati i circuiti di alimentazione utilizzati in questi inverter e vengono consigliate le scelte migliori per interruttori e raddrizzatori. La struttura generale di un inverter fotovoltaico è mostrata nella Figura 1. Sono disponibili tre diversi inverter tra cui scegliere. La luce del sole splende sui moduli solari collegati in serie e ciascun modulo contiene una serie di unità di celle solari collegate in serie. La tensione di corrente continua (CC) generata dai moduli solari è dell'ordine di diverse centinaia di volt e i valori specifici dipendono dalle condizioni di illuminazione della serie di moduli, dalla temperatura della batteria e dal numero di moduli collegati in serie.
La funzione principale di questo tipo di inverter è convertire la tensione CC in ingresso in un valore stabile. Questa funzione è implementata da un convertitore boost e richiede un interruttore boost e un diodo boost. Nella prima configurazione, la fase di boost è seguita da un convertitore full-bridge isolato. Il ruolo di un trasformatore a ponte completo-è quello di fornire isolamento. Un secondo convertitore a ponte intero-sull'uscita viene utilizzato per convertire la corrente continua-CC del convertitore a ponte intero del primo-stadio-in una tensione di corrente alternata (CA). La sua uscita viene filtrata prima di essere collegata alla rete CA tramite un ulteriore interruttore relè a due-contatti, con l'obiettivo di fornire un isolamento sicuro in caso di guasto e l'isolamento dalla rete elettrica durante la notte. La seconda struttura è uno schema non-isolato. La tensione alternata CA è generata direttamente dalla tensione CC emessa dallo stadio boost. La terza struttura utilizza la topologia innovativa degli interruttori di potenza e dei diodi di potenza per integrare le funzioni delle parti di boost e di generazione AC AC in una topologia dedicata. Sebbene l'efficienza di conversione del pannello solare sia molto bassa, l'efficienza dell'inverter è il più possibile vicina al 100% è molto importante. In Germania, si prevede che un modulo della serie da 3 kW installato su un tetto esposto a sud- genererà 2550 kWh all'anno. Se l'efficienza dell'inverter aumenta dal 95% al 96%, è possibile generare ulteriori 25 kWh ogni anno. Il costo per generare questi 25 kWh con un modulo solare aggiuntivo è paragonabile all’aggiunta di un inverter. Poiché aumentare l’efficienza dal 95% al 96% non raddoppierà il costo dell’inverter, investire in un inverter più efficiente è una scelta inevitabile. Per i progetti emergenti, il modo più conveniente-per migliorare l'efficienza dell'inverter è un criterio di progettazione chiave. Per quanto riguarda l'affidabilità e il costo dell'inverter, esistono altri due criteri di progettazione. Efficienze più elevate possono ridurre le fluttuazioni di temperatura durante il ciclo di carico, aumentando così l'affidabilità, quindi queste linee guida sono effettivamente correlate. L'uso dei moduli migliora anche l'affidabilità.
