Trước hết ta xét trường hợp ghép nối tiếp hai nhóm modun giống hệt nhau, nghĩa là: dòng đoản mạch và thế hở mạch của chúng bằng nhau: ISC1 = ISC2 ; VOC1 = Voc2; Các đường đặc tính VA của chúng giống hệt nhau. Nếu hai modun này được ghép nối tiếp như hình 2.9a và nếu cường độ chiếu sáng là đồng đều trên cả hai modun thì đối với hệ nối tiếp này ta có:
Dòng đoản mạch của hệ : Isc = Isc1 = Isc2
Với các giá trị điện trở mạch ngoài trung bình, 0 < R <∞, thì dòng điện qua các modun như nhau, thế trên tải bằng tổng các thế do các modun gây ra trên tải một cách riêng rẽ:
V = V1 + V2
Công suất điện do mỗi modun cấp cho tải bằng nhau và tải nhận được tổng công suất của hai modun:
P = P1 +P2 = 2P1 = 2P2
Như vậy cả hai modun làm việc như hai máy phát tương đương. Đường đặc trưng von – ampe của hệ bằng tổng hình học của hai đường đặc trưng của mỗi modun. (Mỗi điểm trên đường đặc trưng tổng suy ra bằng cách nhân lên 2 lần thế của đường đặc trưng của một modun, còn dòng thì giữ không đổi – hình 2.9b). Toạ độ của điểm làm việc tối ưu của hệ liên hệ với toạ độ của điểm làm việc tối ưu của modun như sau:
IOPT = IOPT1 = IOPT2;
VOPT = VOPT1 + VOPT2 = 2VOPT1
Do đó công suất điện tối ưu bằng:
Hình 2.9a. Hệ pin mặt trời gồm hai modun giống nhau mắc nối tiếp.
Hình 2.9b. Đường đặc trưng VA của các modun và của hệ pin mặt trời - [1]
POPT = IOPT.VOPT = 2POPT1 = 2POPT2 = POPT1 + POPT2
Trong trường hợp có nhiều modun giống nhau ghép nối tiếp, ta có thể suy ra: I = I1 = I2 = … = In + Ii V = n i i V 1 = Σ P = IV = n i i i n i IV P 1 1 = = =Σ Σ
Iopt = Iiopt , Vopt = n opti
i V 1 = Σ , Popt = n opti i P 1 = Σ
Trong đó: I, P, V,…là dòng điện, công suất và hiệu điện thế của hệ pin nối tiếp; Ii, Pi, Vi,…là dòng điện, công suất, hiệu điện thế của modun thứ i trong hệ.