ガラスで覆われた平らなプレート（ソーラーパネル）を太陽の下で突き出し、電気を取り出すことができるのはほとんど魔法のようです。太陽光発電システムが最も重要な要素に分解されると、砂とワイヤーにすぎないことを考えると、さらに魔法のように思えます。ソーラーパネルの背後にある本当の魔法は、光エネルギーを電気に変換する半導体材料（天然鉱物製品）です。電気エネルギーを生成したら、それは単にソーラーパネルからあなたの家の中または電気グリッドにワイヤーを介して送信するだけの問題です。純粋でシンプル、 科学的 魔法。
クレジット：tbradford / iStock / GettyImagesソーラーパネルは、多くの場合、最も直接日光にさらされる屋根の表面に取り付けられています。太陽光発電システムの基本
家庭用太陽光発電システムは、文字通り、家庭用発電所です。それは、あなたがユーティリティから得る電力と同じくらい有用な電気を生成し、実際、それはユーティリティシステムに電力を提供することができます。このようにして、実際に自分の家だけでなく、隣人の家にも電力を供給することができます。
太陽光発電システムの心臓部はソーラーパネルです。これは屋根や地面に設置できます。ソーラーパネルのグループはと呼ばれます アレイ。太陽がアレイを照らすと、パネルが電気を生成し、最終的に家の電気サービスパネルであるサーキットブレーカーボックスに接続するワイヤに送り込みます。そこから、あなたの家の照明や電化製品で電気を直接使用できます。ある瞬間に家が必要とするより多くの電力をアレイが生成している場合、余分な電力は特別な電気メーターを通過し、電力は他の電力会社の顧客が使用する電力網に移動できます。
クレジット：todaydesign / iStock / GettyImages屋上ソーラーアレイは最も一般的ですが、地上設置型アレイは、太陽を取り込むためのより多くの配置オプションを提供します。グリッドタイドホームソーラーシステム
ユーティリティグリッドに接続されている家庭用ソーラーシステムは、業界では「グリッド接続」として知られており、最も一般的で、最も単純で、安価な家庭用ソーラーシステムです。標準的な電気サービスを備えた開発地域に住んでいて、従来のエネルギー使用の一部または大部分を太陽光で相殺したい場合は、ほとんどの場合、グリッド接続システムを設置します。系統連系システムの主な違いは、エネルギーが双方向に流れることです。ソーラーアレイが発電しているよりも多くの電力が家に必要な場合、家は電力会社から電力を引き込みます。太陽光発電が家庭の需要を超えると、送電網に太陽光発電を供給します（何らかの形でそれを信用できます）。
クレジット：Hero Images / Hero Images / GettyImagesほとんどの家庭用ソーラーシステムは専門家によって設置されていますが、多くの地域でDIYの設置が許可されています。そのため、グリッド接続システムは、必要なときに追加の電力をユーティリティに依存しています。また、それらは操作のためにユーティリティグリッドに依存しています。暴風雨や公共施設の修理中など、グリッドがダウンすると、グリッドに接続されたソーラーシステムも動作しなくなります。もちろん、パネルは引き続き機能しますが、ブレーカーボックスまたはユーティリティメーターに到達する前に電気の流れが遮断されます。これは、電力会社が停止することを期待しているときに、家庭の「発電所」がグリッドに通電するのを防ぐための安全機能です。
他の種類の家庭用ソーラーシステム
標準的なグリッド接続に加えて、他の2つのタイプのソーラーシステムがあります。グリッド接続のより一般的な代替手段は オフグリッドシステム。 これには、グリッド接続セットアップとほとんど同じコンポーネントがあり、家のブレーカーボックスに接続しますが、ユーティリティグリッドには接続しません。その代り、それはと呼ばれる電池の大きいコレクションを含んでいます バッテリーバンク 日中は余分な太陽光発電を蓄えます。太陽が沈み、アレイが電気の生成を停止すると、家は蓄えられた電力をバッテリーバンクから引き出します。翌日、太陽が再び現れると、アレイはバッテリーを再充電し、毎日のサイクルが続きます。
クレジット：Solar ConnectionOff-gridシステムは、低速の充電と放電のために設計された特別な「ディープサイクル」バッテリーを使用します。それらは約5〜15年続きます。オフグリッドシステムは、ユーティリティの接続が利用できないか、非常に高価な遠隔地で一般的です。彼らはまた、すべての家庭用エネルギーを提供することを好むハードコアのソーラー（または再生可能エネルギー）愛好家にも人気があります。オフグリッドシステムは、グリッド接続の約2倍のコストがかかり、はるかに多くの監視と保守が必要ですが、完全なエネルギー独立性の見返りが得られます。
3番目のタイプのシステムは、グリッド接続とオフグリッドの組み合わせであり、当然のことながら、 バッテリーバックアップ付きグリッド接続。名前はそれが何をするかを大体まとめています。グリッドに接続されており、グリッドがダウンしたときのバックアップ電源用のバッテリーバンクがあります。通常、バッテリーバンクは比較的小さく、冷蔵庫、暖房機器、一部の照明やコンセントなど、家の中のわずかな「重要な負荷」のみに電力を供給します。また、バッテリーを使用して、オフピークの公共料金を利用し、比較的安価なときにグリッド電力を引き出すこともできます。ただし、グリッド接続システムにバッテリバックアップを追加するには、複雑な設計とインストール、およびバッテリメンテナンスは言うまでもなく、洗練された高価な機器が必要です。このため、ほとんどの住宅所有者は、代わりに基本的なグリッド接続システムを選択します。
クレジット：studio023 / iStock / GettyImages標準の太陽電池パネルは、約60〜72個の太陽電池で構成されています。各セルは約0.5ボルトの電気を生成します。グリッドタイソーラーシステムの基本
太陽光は技術的に呼ばれています 太陽光発電、またはPV、これは言葉の融合です 写真 （ライト用）および ボルト （電気用）。日光はと呼ばれる光エネルギーの単位が含まれています 光子。太陽電池パネルは、結晶シリコンで作られた太陽電池でそのエネルギーを電気に変換します。結晶シリコンは、ある種のエネルギーを電気に変える半導体材料です。簡単に言えば、光の光子は太陽電池の片側に当たります。これにより半導体内の電子が励起され、反対側から電気が出ます。導電性材料（本質的にはワイヤ）がこのエネルギーを捕捉し、ソーラー（PV）システムに供給します。
ソーラーパネルは、 直流、またはDC、電気。しかし、家電製品とライトは点灯します 交流電流、 交流電力。そのため、ソーラーパネルからのDCは、と呼ばれるデバイスでACに変換する必要があります DC-ACインバーター。 一部のシステムは、すべてのソーラーパネルからの電力を変換する単一のインバーター（ストリングインバーターと呼ばれる）を使用します。他のものは、それぞれ1つまたは2つのパネルに接続し、各パネル（またはパネルのペア）で隠れているマイクロインバーターを使用します。
クレジット：Clean Energyのレビューソーラーインバーターは、DC電源を家庭や公共施設での使用に適したものにします。電力がACに変換されると、切断スイッチ（安全性、修理などのためにシステムの残りの部分からソーラーアレイを分離するために使用されます）を通過し、次にPV生産メーターを通過します。生成される太陽エネルギー。最後に、電力は通常2、3個の特別な回路ブレーカーで家のブレーカーボックスに供給されます。ブレーカーボックスの反対側には ネットメーター、 グリッドから家にのみ電力を流す標準的な一方向メーターとは異なり、電力はグリッドに出入りすることができます。ネットメーターは、入力電力と出力電力の両方を記録するので、あなたと公益企業はあなたの世帯の ネット 電気使用。
すべてのグリッド接続システムには、「高速シャットダウン」の手段、またはアレイでシステムを無効にする機能が含まれています。これにより、救急隊員（消防士など）が家に入る前に家の外からPVシステムをシャットダウンできます。ストリングインバーターを備えたシステムには、個別のシャットダウン装置が含まれていますが、マイクロインバーターを備えたシステムには、マイクロインバーターに自動シャットダウン機能が組み込まれています。
