A napelemes energiatermelő rendszer a fotovoltaikus hatás elvén készül. Ez egy olyan energiatermelő rendszer, amely a napsugárzás energiáját közvetlenül elektromos energiává alakítja. Főleg két részből áll: napelemsorból és inverterből. Ahogy az alábbi ábrán is látható: Ha napközben süt a nap, a napelemsor által termelt villamos energia a hálózatra kapcsolt inverteren keresztül közvetlenül a váltakozó áramú hálózatba kerül, vagy a napenergiával előállított villamos energia közvetlenül a hálózatra kerül. AC terhelés a hálózatra csatlakoztatott inverteren keresztül.
A napelemes fotovoltaikus energiatermelés a napelem modulokon és a félvezető anyagok elektronikus tulajdonságain alapul. Amikor a napfény rásüt a félvezető PN átmenetre, a PN átmenet gát tartománya erős beépített elektrosztatikus mezőt generál, így a gát tartományában keletkező kiegyensúlyozatlan elektronok és lyukak, vagy a gátterületen kívül keletkező, de a gátba diffundált kiegyensúlyozatlan elektronok és lyukak. régió a beépített elektrosztatikus mező hatására ellentétes irányba mozog és elhagyja a gát tartományt, ami a P régió potenciáljának növekedését és az N régió potenciáljának csökkenését eredményezi, ezáltal feszültséget és áramot generál. a külső áramkörben a fényenergiát elektromos energiává alakítva.
A napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerek nagyjából két kategóriába sorolhatók. Az egyik a hálózatra kapcsolt villamosenergia-termelő rendszer, amely szabványos interfészen keresztül kapcsolódik a közcélú hálózathoz, mint egy kiserőmű; a másik a független áramtermelő rendszer, amely a saját zárt láncú rendszerén belül alkot áramkört. A hálózatra kapcsolt áramtermelő rendszer a kapott napsugárzás energiáját a fotovoltaikus tömbön keresztül nagyfrekvenciás egyenáramú átalakítás révén nagyfeszültségű egyenárammá alakítja, majd a hálózati feszültséggel megegyező frekvenciájú és fázisú szinuszos váltóáramot ad ki a hálózatra. rács, miután az inverter megfordította. A független energiatermelő rendszer fotovoltaikus tömbje először közvetlenül elektromos energiává alakítja át a kapott napsugárzás energiáját a terhelés ellátására, majd a töltésvezérlőn való áthaladás után a felesleges energiát az akkumulátorban kémiai energia formájában tárolja.