La eficiencia de los inversores solares hace referencia al creciente mercado de inversores solares (inversores fotoeléctricos) debido a la demanda de energía renovable. Y estos inversores necesitan una eficiencia y confiabilidad extremadamente altas. Se revisan los circuitos de potencia utilizados en estos inversores y se recomiendan las mejores opciones para interruptores y rectificadores. La estructura general de un inversor fotovoltaico se muestra en la Figura 1. Hay tres inversores diferentes para elegir. La luz del sol brilla sobre módulos solares conectados en serie, y cada módulo contiene una serie de unidades de células solares conectadas en serie. El voltaje de corriente continua (CC) generado por los módulos solares es del orden de varios cientos de voltios, y los valores específicos dependen de las condiciones de iluminación del conjunto de módulos, la temperatura de la batería y la cantidad de módulos conectados en serie.
La función principal de este tipo de inversor es convertir el voltaje CC de entrada a un valor estable. Esta función se implementa mediante un convertidor elevador y requiere un interruptor elevador y un diodo elevador. En la primera configuración, a la etapa de impulso le sigue un convertidor de puente completo-aislado. La función de un transformador de puente completo-es proporcionar aislamiento. Se utiliza un segundo convertidor de puente-completo en la salida para convertir la corriente continua-CC del convertidor de puente-completo-de la primera-etapa en un voltaje de corriente alterna (CA). Su salida se filtra antes de conectarse a la red de CA mediante un interruptor de relé de dos-contactos adicional, con el objetivo de proporcionar un aislamiento seguro en caso de fallo y aislamiento de la red eléctrica durante la noche. La segunda estructura es un esquema no-aislado. El voltaje alterno de CA es generado directamente por la salida de voltaje de CC de la etapa de refuerzo. La tercera estructura utiliza la topología innovadora de interruptores de potencia y diodos de potencia para integrar las funciones de las partes de impulso y generación de CA en una topología dedicada. Aunque la eficiencia de conversión del panel solar es muy baja, la eficiencia del inversor es lo más cercana posible al 100% y es muy importante. En Alemania, se espera que un módulo de la serie de 3 kW instalado en un tejado orientado al sur genere 2550 kWh al año. Si la eficiencia del inversor aumenta del 95% al 96%, se pueden generar 25kWh adicionales cada año. El coste de generar estos 25 kWh con un módulo solar adicional es comparable al de añadir un inversor. Dado que aumentar la eficiencia del 95 % al 96 % no duplicará el coste del inversor, invertir en un inversor más eficiente es una elección inevitable. Para los diseños emergentes, la manera más rentable-de mejorar la eficiencia del inversor es un criterio de diseño clave. En cuanto a la fiabilidad y el coste del inversor, existen otros dos criterios de diseño. Una mayor eficiencia puede reducir las fluctuaciones de temperatura durante el ciclo de carga, aumentando así la confiabilidad, por lo que estas pautas en realidad están relacionadas. El uso de módulos también mejora la confiabilidad.
