I. 太陽光発電システムの構成
太陽光発電システムは、太陽電池セル群、ソーラーコントローラー、バッテリー（群）で構成されています。出力電力がAC 220Vまたは110Vで、商用電源と連携する場合は、インバーターと商用電源インテリジェントスイッチャーも設定する必要があります。
1.太陽電池アレイ、つまり太陽光パネル
これは太陽光発電システムの最も中心的な部分であり、その主な役割は太陽光を電気に変換し、負荷の作業を促進することです。太陽電池は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池に分けられます。単結晶シリコン太陽電池は他の2種類よりも堅牢で、耐用年数が長く（通常最大20年）、光電変換効率が高いため、最も広く使用されているバッテリーとなっています。
2.ソーラー充電コントローラー
主な役割はシステム全体の状態を制御することであり、バッテリーの過充電や過放電から保護する役割を果たします。また、特に気温が低い場所では、温度補償機能も備えています。
3.ソーラーディープサイクルバッテリーパック
バッテリーはその名の通り電気を蓄えるもので、主に太陽光パネルで変換した電気を蓄え、一般的には鉛蓄電池で、何度もリサイクルすることができます。
監視システム全体において、一部の機器は220V、110Vの交流電源を供給する必要があり、太陽光発電システムの直接出力は通常12VDC、24VDC、48VDCです。そのため、22VAC、110VACの機器に電力を供給するには、システムにDC/ACインバータを追加する必要があります。これにより、太陽光発電システムはDC電源をAC電源に変換します。
第二に、太陽光発電の原理
太陽光発電の最も単純な原理は、いわゆる化学反応、つまり太陽エネルギーを電気に変換することです。この変換プロセスは、太陽光の光子が半導体材料を通過して電気エネルギーに変換するプロセスであり、通常「光起電力効果」と呼ばれます。太陽電池はこの効果を利用して作られています。
ご存知のように、太陽光が半導体に当たると、一部の光子は表面で反射され、残りの光子は半導体に吸収されるか、半導体を透過します。吸収された光子の一部は当然ながら高温になり、残りの光子は半導体を構成する原子価電子と衝突して電子正孔対を生成します。このように、太陽エネルギーは電子正孔対という形で電気エネルギーに変換され、半導体内部の電界反応を経て一定の電流を生成します。このため、電池の半導体を様々な方法で接続すれば、複数の電流電圧を形成することができ、電力を出力することができます。
3つ目は、ドイツの住宅用太陽光発電システムの分析です（さらに写真あり）
太陽エネルギーの利用という点では、屋根の上に真空ガラス管式太陽熱温水器を設置するのが一般的です。この真空ガラス管式太陽熱温水器は、販売価格が低く、構造が簡単なのが特徴です。しかし、この太陽熱温水器の熱伝達媒体として水を使用するため、ユーザーの使用時間が長くなるにつれて、貯水壁の内側の真空ガラス管に厚いスケール層が形成され、このスケール層の生成により、真空ガラス管の熱効率が低下します。そのため、この一般的な真空管式太陽熱温水器では、数年の使用時間ごとにガラス管を取り外し、管内のスケールを除去するための特定の対策を講じる必要があります。しかし、このプロセスについて、ほとんどの一般家庭のユーザーは基本的にこの状況に気づいていません。真空ガラス管式太陽熱温水器のスケール問題については、長期間の使用後、ユーザーもスケール除去作業が面倒になり、そのまま使い続ける場合があります。
また、冬には、このタイプの真空ガラス管太陽熱温水器は、ユーザーが冬の寒さを恐れてシステムが凍結するため、ほとんどの家庭では、基本的に太陽熱温水器の中に水を貯蔵し、事前に空にして、冬には太陽熱温水器を使用しなくなります。また、空が長時間十分に明るくない場合、この真空ガラス管太陽熱温水器の正常な使用にも影響します。多くのヨーロッパ諸国では、水を熱伝達媒体として使用するこのタイプの太陽熱温水器は比較的まれです。ほとんどのヨーロッパ諸国の太陽熱温水器は、内部に低毒性のプロピレングリコール不凍液を使用し、熱伝達媒体として使用しています。したがって、このタイプの太陽熱温水器は水を使用せず、冬には空に太陽がある限り使用でき、冬の凍結の問題を恐れることはありません。もちろん、システム内の水を加熱後すぐに使用できる家庭用のシンプルな太陽熱温水器とは異なり、欧州諸国の太陽熱温水器では、屋上ソーラーコレクターと互換性のある熱交換貯蔵タンクを屋内機器室内に設置する必要があります。 熱交換貯蔵タンクでは、プロピレングリコール熱伝導液を使用して、屋上ソーラーコレクターによって吸収された太陽放射熱を螺旋ディスク状の銅管ラジエーターを介して貯蔵タンク内の水体に置き換え、ユーザーにそれぞれ家庭用の温水または屋内低温温水放射暖房システム（床暖房）用の温水を提供します。 さらに、欧州諸国の太陽熱温水器は、ガス給湯器、石油ボイラー、地中熱ヒートポンプなどの他の暖房システムと混合されることもよくあり、家庭ユーザーの毎日の温水の供給と使用を確保しています。
ドイツの民間住宅における太陽エネルギー利用 - 平板型集熱器の画像セクション
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル2枚を設置
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル 2 枚を設置（屋根にはパラボラ蝶型衛星テレビ信号受信アンテナも設置）
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル12枚を設置
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル2枚を設置
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル 2 枚を設置 (屋根の上に天窓も見えます)
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル 2 枚を設置 (屋根にはパラボラ型バタフライ衛星テレビ信号受信アンテナも設置されています。屋根の上には天窓があります)
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル 9 枚を設置 (屋根にはパラボラ型バタフライ衛星テレビ信号受信アンテナも設置されています。屋根の上には天窓が 6 つあります)
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル6枚を設置（屋根上には太陽光発電システムパネル40枚も設置）
屋外屋根に平板型太陽光集熱パネル2枚を設置（屋根にはパラボラ型バタフライ衛星テレビ信号受信アンテナも設置、屋根上には天窓、屋根上には太陽光発電システムパネル20枚を設置）
屋外屋根、平板型太陽光集熱パネル設置工事現場。
屋外屋根、平板型太陽光集熱パネル設置工事現場。
屋外屋根、平板型太陽光集熱パネル設置工事現場。
屋外の屋根、平板型ソーラーコレクター、部分的なクローズアップ。
屋外の屋根、平板型ソーラーコレクター、部分的なクローズアップ。
住宅の屋根には、太陽光発電システム用の平板型ソーラーコレクターとパネルが設置されており、住宅下部の地下にある機器室内には、ガス給湯ボイラーと一体型熱交換貯湯タンクが設置されているほか、太陽光発電システムの直流電力と交流電力を変換するための「インバータ」、屋外の公共電力系統に接続するための制御盤などが設置されている。
屋内の給湯のニーズは、洗面台の家庭用給湯、床暖房（床下暖房）、および低温給湯輻射暖房システムの熱伝達水です。
屋根には平板型太陽熱集熱パネルが 2 枚設置され、屋内には壁掛け式ガス給湯ボイラーが設置され、総合熱交換型貯湯タンクが設置され、平板型太陽熱集熱システムには温水配管 (赤)、戻り水配管 (青)、熱伝達媒体流量制御設備、および膨張タンクがサポートされています。
屋根には2組の平板型太陽熱集熱パネルが設置され、屋内には壁掛け式ガス給湯ボイラーが設置され、一体型熱交換貯湯タンクが設置され、平板型太陽熱集熱システムには給湯配管（赤）、戻り水配管（青）、熱伝達媒体流量制御設備などがサポートされています。給湯用途：家庭用給湯、暖房用給湯。
屋根には平板型太陽熱集熱パネル8枚が設置され、地下にはガス給湯器が設置され、総合熱交換型貯湯タンクが設置され、給湯配管（赤）と還水配管（青）が接続されています。給湯用途：浴室、洗面、風呂生活給湯、台所生活給湯、暖房熱交換給湯。
