As tecnologias solares fotovoltaicas permitem transformar diretamente a radiação solar em energia elétrica; as células fotovoltaicas, que formam o painel fotovoltaico, são constituídas por duas camadas, uma negativa (com excesso de eletrões) e outra positiva (com falta de eletrões que migraram para a zona negativa), de materiais semicondutores, sendo o mais comum destes materiais o silício. Ao incidir nas células fotovoltaicas, a radiação solar provoca a interação entre os eletrões gerando eletricidade. Quanto maior for a intensidade do sol maior será o fluxo de eletricidade; um sistema solar fotovoltaico é essencialmente constituído por um campo solar e um inversor. O campo solar é responsável pela produção de eletricidade em corrente contínua. Ao passar pelo inversor a eletricidade passa a corrente alternada, ficando assim disponível para utilização na instalação elétrica.
Os sistemas fotovoltaicos são divididos em três tipos: conectados à rede (on grid), isolados (off grid) ou híbridos. O sistema on grid, portanto, é formado por um conjunto de materiais que convertem a energia solar em eletricidade, sendo inserida diretamente na rede elétrica, enquanto o sistema off grid conta com o autossustento da geração de energia por meio do uso de baterias, não conectado à rede. Já os sistemas híbridos são uma mistura dos dois sistemas.
On-grid
Este tipo de sistema fotovoltaico precisa, necessariamente, estar conectado à rede de distribuição de energia. São mais eficientes que os sistemas off-grid e dispensam a utilização das baterias e dos controladores de carga, o que faz com que seu kit tenha um preço mais acessível.
No caso de sistemas on-grid, os inversores terão, além da função tradicional de converter a corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA), a função de sincronizar o sistema com a rede pública. Mas por quê?
No sistema on-grid, por não possuir dispositivo de armazenamento, toda a energia excedente produzida (aquela que não é utilizada pela residência ou pela empresa) é enviada de volta à rede convencional de energia elétrica. Com isso, o relógio medidor de energia elétrica gira no sentido contrário e esse excedente é convertido em créditos de energia, que podem ser utilizados em momentos onde a demanda é maior que a produção, dentro de um período de até 36 meses.
Off-grid
São sistemas autônomos, independentes da rede de distribuição de energia elétrica, que se sustentam através de baterias, que são seus dispositivos de armazenamento.
São compostos por painéis solares, cabos e estrutura de suporte, que compõem juntos o bloco de geração de energia; inversores e controladores de carga, que formam o bloco de condicionamento de potência; e as baterias propriamente ditas, que são do bloco de armazenamento.
Utilizado para propósitos específicos e locais, como bombeamento de água, eletrificação de cercas e postes de luz, os sistemas de pequeno porte possuem capacidade energética que varia entre 1,5 kilowatt-pico (kWp) e 20 kWp e os grandes, de 20 kWp a 1 MWp.
A energia excedente produzida é armazenada nas baterias e utilizada pelo sistema em momentos de pouca ou nenhuma incidência de sol, como os períodos noturnos. Dessa forma, como as baterias são a fonte de energia reserva do sistema, deve-se pensar em adquirir baterias com espaço de armazenamento de energia suficiente para manter a residência, tendo como base a demanda da casa e as condições climáticas locais (em lugares com pouca incidência de luz, a bateria deverá possuir a capacidade de armazenar grandes quantidades de energia nos momentos de insolação, para que possa utilizá-la nos períodos sem luz).