Os painéis solares geram alta tensão, mas baixa corrente, principalmente devido ao seu design inerente e à natureza da conversão da energia solar. Os painéis solares consistem em células fotovoltaicas que geram eletricidade quando expostas à luz solar. Cada célula fotovoltaica produz uma certa voltagem (normalmente em torno de 0,5 a 0,6 volts) quando iluminada. Para aumentar a tensão para níveis utilizáveis (por exemplo, 12V, 24V), muitas células são conectadas em série. Esta conexão em série soma as tensões de cada célula, resultando em uma saída de tensão total mais alta do conjunto de painéis solares.
No entanto, a corrente produzida por cada célula individual é relativamente baixa. Quando as células são conectadas em série, a corrente permanece a mesma produzida por uma única célula, porque a corrente não aumenta nas conexões em série. Portanto, enquanto a tensão aumenta, a saída total de corrente permanece baixa em comparação com o que seria esperado de uma única célula.
Seu painel solar pode estar produzindo volts, mas não amperes, devido a vários motivos possíveis. Um problema comum pode ser o sombreamento ou sombreamento parcial do painel. Mesmo quando uma pequena parte do painel está sombreada, as células afetadas produzem significativamente menos corrente, às vezes nenhuma, mesmo que a tensão permaneça relativamente alta. Outro motivo pode ser um diodo de bypass com defeito ou um problema de conexão dentro do painel ou do conjunto geral, impedindo que a corrente flua adequadamente.
A tensão é alta quando a corrente é baixa nas células solares, principalmente devido às características elétricas das células fotovoltaicas. Conforme mencionado anteriormente, as células solares produzem uma certa voltagem dependendo da intensidade da luz que as atinge. Quando as células são conectadas em série para formar um painel solar, a tensão aumenta ao longo da série, resultando em uma saída de tensão total mais alta. No entanto, como a corrente não aumenta nas conexões em série, a saída geral de corrente permanece relativamente baixa em comparação com a tensão.
Se uma tensão mais alta é melhor para painéis solares depende da aplicação. Tensão mais alta é vantajosa em certos cenários, como ao transmitir energia por longas distâncias (menores perdas devido à corrente mais baixa) ou ao carregar baterias que requerem entradas de tensão mais altas. Porém, para uso direto ou sistemas de carregamento que exigem corrente mais elevada, é essencial um equilíbrio entre tensão e corrente. Freqüentemente, trata-se mais de combinar as características elétricas do sistema de painel solar com os requisitos da carga ou do sistema de armazenamento.
A corrente diminui quando a tensão aumenta nas células solares devido à forma como os materiais fotovoltaicos respondem à luz e geram eletricidade. As células solares têm uma característica chamada curva corrente-tensão (IV), que mostra como a saída de corrente muda com a variação da tensão. À medida que a tensão através da célula aumenta, a corrente tende a diminuir porque a resistência interna da célula e as propriedades do material limitam a quantidade de corrente que pode fluir em tensões mais altas. Esta relação é crucial para compreender como otimizar o desempenho do painel solar sob diferentes condições de iluminação e requisitos de carga.