Panele słoneczne wytwarzają wysokie napięcie, ale niski prąd, głównie ze względu na ich naturalną konstrukcję i charakter konwersji energii słonecznej. Panele słoneczne składają się z ogniw fotowoltaicznych, które wytwarzają energię elektryczną pod wpływem światła słonecznego. Każde ogniwo fotowoltaiczne wytwarza określone napięcie (zwykle około 0,5 do 0,6 wolta), gdy jest oświetlone. Aby zwiększyć napięcie do użytecznego poziomu (np. 12 V, 24 V), wiele ogniw łączy się szeregowo. To połączenie szeregowe sumuje napięcia każdego ogniwa, co skutkuje wyższym całkowitym napięciem wyjściowym z układu paneli słonecznych.
Jednakże prąd wytwarzany przez każde pojedyncze ogniwo jest stosunkowo niski. Kiedy ogniwa są połączone szeregowo, prąd pozostaje taki sam, jak wytwarzany przez pojedyncze ogniwo, ponieważ w połączeniach szeregowych prąd nie sumuje się. Dlatego też, gdy napięcie wzrasta, całkowity prąd wyjściowy pozostaje niski w porównaniu z tym, czego można oczekiwać od pojedynczego ogniwa.
Twój panel słoneczny może wytwarzać wolty, ale nie ampery, z kilku możliwych powodów. Częstym problemem może być zacienienie lub częściowe zacienienie panelu. Gdy nawet niewielka część panelu jest zacieniona, dotknięte ogniwa wytwarzają znacznie mniej prądu, a czasem nie wytwarzają go wcale, mimo że napięcie pozostaje stosunkowo wysokie. Inną przyczyną może być nieprawidłowo działająca dioda obejściowa lub problem z połączeniem w panelu lub całym układzie, uniemożliwiający prawidłowy przepływ prądu.
Napięcie jest wysokie, gdy prąd w ogniwach słonecznych jest niski, głównie ze względu na właściwości elektryczne ogniw fotowoltaicznych. Jak wspomniano wcześniej, ogniwa słoneczne wytwarzają określone napięcie w zależności od intensywności padającego na nie światła. Kiedy ogniwa są połączone szeregowo w celu utworzenia panelu słonecznego, napięcie sumuje się w szeregu, co skutkuje wyższym całkowitym napięciem wyjściowym. Jednakże, ponieważ prąd nie sumuje się w połączeniach szeregowych, całkowity prąd wyjściowy pozostaje stosunkowo niski w porównaniu do napięcia.
To, czy wyższe napięcie jest lepsze dla paneli słonecznych, zależy od zastosowania. Wyższe napięcie jest korzystne w niektórych scenariuszach, np. podczas przesyłania mocy na duże odległości (mniejsze straty ze względu na niższy prąd) lub podczas ładowania akumulatorów wymagających wyższego napięcia wejściowego. Jednakże w przypadku bezpośredniego użycia lub systemów ładowania wymagających wyższego prądu niezbędna jest równowaga pomiędzy napięciem i prądem. Często chodzi raczej o dopasowanie właściwości elektrycznych systemu paneli słonecznych do wymagań systemu ładowania lub magazynowania.
Prąd maleje wraz ze wzrostem napięcia w ogniwach słonecznych ze względu na sposób, w jaki materiały fotowoltaiczne reagują na światło i wytwarzają energię elektryczną. Ogniwa słoneczne mają charakterystykę zwaną krzywą prądu i napięcia (I-V), która pokazuje, jak zmienia się prąd wyjściowy przy zmieniającym się napięciu. Wraz ze wzrostem napięcia na ogniwie prąd ma tendencję do zmniejszania się, ponieważ rezystancja wewnętrzna ogniwa i właściwości materiału ograniczają ilość prądu, który może przepływać przy wyższych napięciach. Zależność ta ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób zoptymalizować wydajność paneli słonecznych w różnych warunkach oświetleniowych i wymaganiach dotyczących obciążenia.