Der Wirkungsgrad von Solarwechselrichtern bezieht sich auf den wachsenden Markt der Solarwechselrichter (photoelektrischen Wechselrichter) aufgrund der Nachfrage nach erneuerbarer Energie. Und diese Wechselrichter benötigen eine extrem hohe Effizienz und Zuverlässigkeit. Die in diesen Wechselrichtern verwendeten Stromkreise werden überprüft und die beste Wahl für Schalter und Gleichrichter empfohlen. Der allgemeine Aufbau eines Photovoltaik-Wechselrichters ist in Abbildung 1 dargestellt. Es stehen drei verschiedene Wechselrichter zur Auswahl. Sonnenlicht scheint auf in Reihe geschaltete Solarmodule, und jedes Modul enthält eine Reihe in Reihe geschalteter Solarzelleneinheiten. Die von Solarmodulen erzeugte Gleichspannung (DC) liegt in der Größenordnung von mehreren hundert Volt und die konkreten Werte hängen von den Lichtverhältnissen der Modulanordnung, der Temperatur der Batterie und der Anzahl der in Reihe geschalteten Module ab.
Die Hauptfunktion dieses Wechselrichtertyps besteht darin, die Eingangsgleichspannung in einen stabilen Wert umzuwandeln. Diese Funktion wird durch einen Hochsetzsteller realisiert und erfordert einen Hochsetzschalter und eine Hochsetzdiode. In der ersten Konfiguration folgt auf die Boost-Stufe ein isolierter Vollbrückenwandler. Die Rolle eines Vollbrückentransformators besteht darin, für Isolierung zu sorgen. Ein zweiter Vollbrückenwandler am Ausgang wird verwendet, um den Gleichstrom des Vollbrückenwandlers der ersten Stufe-in eine Wechselspannung (AC) umzuwandeln. Sein Ausgang wird gefiltert, bevor er über einen zusätzlichen Zweikontakt-Relaisschalter an das Wechselstromnetz angeschlossen wird, mit dem Ziel einer sicheren Trennung im Fehlerfall und einer Trennung vom Stromnetz in der Nacht. Die zweite Struktur ist ein nicht-isoliertes Schema. Die AC-Wechselspannung wird direkt aus der von der Boost-Stufe ausgegebenen DC-Spannung erzeugt. Die dritte Struktur nutzt die innovative Topologie von Leistungsschaltern und Leistungsdioden, um die Funktionen der Boost- und AC-Wechselstromerzeugungsteile in einer dedizierten Topologie zu integrieren. Obwohl der Umwandlungswirkungsgrad des Solarmoduls sehr gering ist, ist es sehr wichtig, dass der Wechselrichterwirkungsgrad möglichst nahe bei 100 % liegt. In Deutschland wird erwartet, dass ein 3-kW-Serienmodul, das auf einem nach Süden ausgerichteten Dach installiert wird, 2550 kWh pro Jahr erzeugt. Wird der Wirkungsgrad des Wechselrichters von 95 % auf 96 % gesteigert, können pro Jahr zusätzlich 25 kWh erzeugt werden. Die Kosten für die Erzeugung dieser 25 kWh mit einem zusätzlichen Solarmodul sind vergleichbar mit dem Hinzufügen eines Wechselrichters. Da eine Erhöhung des Wirkungsgrads von 95 % auf 96 % die Kosten des Wechselrichters nicht verdoppelt, ist die Investition in einen effizienteren Wechselrichter unumgänglich. Bei neuen Designs ist die kostengünstigste Möglichkeit zur Verbesserung der Wechselrichtereffizienz ein wichtiges Designkriterium. Was die Zuverlässigkeit und die Kosten des Wechselrichters betrifft, gibt es zwei weitere Designkriterien. Höhere Wirkungsgrade können Temperaturschwankungen während des Lastzyklus reduzieren und dadurch die Zuverlässigkeit erhöhen, sodass diese Richtlinien tatsächlich zusammenhängen. Durch den Einsatz von Modulen wird auch die Zuverlässigkeit verbessert.
