光伏系統的光電轉換主體是太陽電池。根據系統類型的不同，如離網型光伏系統或并網型光伏系統，及根據規模的大小，如微型、小型和大型光伏系統等，系統內部構成也不相同。在設計光伏系統時，要依據具體情況和實際需要對太陽電池以外的其他配套設備進行選型。
太陽電池
太陽電池是光伏系統的核心器件，猶如傳統電廠的發電機，它在接受太陽光能后，把光能轉換成直流電能，再根據需要通過電纜(線)直接把電能傳輸給負載或通過匯流箱、逆變器、配電柜等設備傳輸給負載。
匯流箱
匯流箱可分為直流匯流箱和交流匯流箱兩種。
典型的直流匯流箱
由于太陽電池串聯組的每組組件塊數有限，在規模較大的光伏系統中，對于由上百塊甚至成千上萬塊太陽電池組件組成的太陽電池方陣，必然會形成大量的串聯組，以每組有兩根直流電纜計算，n組串聯組便有2n根電纜，這么多的電纜必定會給布線施工帶來不便，甚至影響施工質量和后期的維護，因此需要采用m(m<n)個直流匯流箱把這些電纜匯攏，簡化成2m根電纜，再連接到逆變器或直流控制系統。
典型的交流匯流箱
對于交流匯流箱，則是為了解決多臺逆變器的情況下把逆變器的單相或三相輸出匯集成更大功率的輸出，以減少交流電纜的數量，簡化交流布線施工的問題。
顯然，有了匯流箱,系統布線整潔，結構得到優化，提高了系統可靠性和可維護性。由于匯流箱內部通常配有防雷器件，因此還具備防雷功能。比較完善的匯流箱還具備監測和數據采集傳輸功能，設計時可根據需要靈活選用。
對于10kWp以下的小型或家庭光伏發電系統，一般不需要匯流箱。
蓄電池
蓄電池可分為高能量密度和高功率密度兩種，在光伏系統中，前者主要起儲存電能和調節電能的作用，后者主要起調節功率的作用。目前在光伏系統中采用的高能量密度蓄電池主要有鉛酸電池、鋰離子電池和鈉硫電池等，采用的高功率密度蓄電池主要為超級電容電池。蓄電池通常要與充放電控制裝置配合使用。
逆變器
太陽電池發的電是直流，如果所帶負載是普通的交流負載或所發電需并入交流電網，就需要通過逆變器把直流電變換成標準的交流電。如果光伏系統的電能僅用于直流負載，則不需要逆變器。逆變器分為離網逆變器和并網逆變器，分別用于離網型和并網型光伏系統。
保護開關箱和配電柜
保護開關箱和配電柜功能基本相同，只是前者構造簡單，后者稍微復雜一些。兩者都可分為直流型和交流型兩種，分別對應于不同的負載。它們位于光伏系統與負載之間，是光伏系統與負載的接口。交流型的用于并網型光伏系統時，還是光伏系統并入電網的必要的安全設備。其內部自動關斷裝置將起到保護光伏系統和負載的作用，也可以通過人工操作關斷裝置，對光伏系統或負載進行檢修和維護。由于配電柜內部通常配有防雷器件，因此還具備一定的防雷功能。
對于小型光伏系統，一般采用保護開關箱，而對于大中型光伏系統則采用配電柜。需要說明的是當直流匯流箱能滿足光伏系統設計要求時，往往可以省略直流配電柜。
運行監控系統
對于大規模光伏系統，為了能直觀地進行操作管理和運行數據的監測、監控和處理保存，通常要設置帶有數據采集處理傳輸功能的運行監控系統。該系統的設計沒有統一格式，往往要根據光伏系統的規模大小和用戶的需求來確定。
通常采用工業控制PC機作為系統的監控主機，與數據采集處理單元進行通信，實時采集、處理和顯示光伏系統的設備運行狀態及工作參數。可顯示的內容一般為光伏系統的當前發電總功率、日總發電量、累計總發電量、發電功率曲線圖等，還可以根據用戶的要求顯示減排量的計算值等。比較詳細的運行參數可以通過鍵盤操作來查看，比如各臺逆變器的輸入直流電壓、直流電流、直流功率、輸出交流電壓、交流電流、頻率、功率因數、當前發電功率、日發電量、累計發電量、發電功率曲線圖等。
逆變器在光伏系統中處于重要的地位，因此要對逆變器的運行狀態進行重點監腔。一般采用聲光報警方式提示逆變器出現故障，可查看故障原因及故障時間。監控的故障信息大致有電網電壓過高、電網電壓過低、電網頻率過高、電網頻率過低、直流電壓過高、直流電壓過低、逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路等。
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