Hệ PV làm việc độc lập gồm cĩ 2 thành phần chính là: Thành phần lưu giữ năng lượng và các bộ biến đổi bán dẫn.
2.2.1 Thành phần lưu trữ năng lượng
Hệ quang điện làm việc độc lập cần phải cĩ khâu lưu giữ điện năng để cĩ thể phục vụ cho tải trong những thời gian thiếu nắng, ánh sáng yếu hay vào ban đêm. Cĩ nhiều phương pháp lưu trữ năng lượng trong hệ PV. Phổ biến nhất vẫn là sử
dụng Ắc - quy để lưu trữ năng lượng. Ắc quy cần phải cĩ một bộ điều khiển nạp để bảo vệ và đảm bảo cho tuổi thọ của Ắc - quy.
2.2.2 Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ thống Pin mặt trời làm việc độc lập
Bộ điều khiển nạp Ắc- qui năng lượng mặt trời (charge battery) là một thiết bị trung gian giữa hệ các tấm pin mặt trời và hệ các bình Ắc - quy lưu trữ. Nhiệm vụ chính của nĩ là "điều khiển" việc sạc bình Ắc - quy từ nguồn điện sinh ra từ pin mặt trời. Cụ thể là các nhiệm vụ sau:
- Bảo vệ bình Ắc - quy. Khi bình đầy (VD 23.8V - 24V đối với Ắc - quy 24V) thì bộ điều khiển ngăn khơng cho nguồn điện tiếp tục nạp vào Ắc - quy cĩ thể gây sơi bình và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của bình. Khi bình gần cạn đến ngưỡng phải ngắt để bảo vệ bình (VD 18.5V đối với Ắc - quy 24V), bộ điều khiển sẽ ngắt khơng cho sử dụng tải để bảo vệ bình khơng bị "kiệt".
- Bảo vệ tấm pin mặt trời. Nguyên lý của dịng điện là chảy từ nơi điện áp cao
đến nơi điện áp thấp. Ban ngày trời nắng thì điện áp tấm pin loại 24V sẽ từ khoảng 25 đến hơn 30V, cao hơn điện áp Ắc - quy nên dịng điện sẽ đi từ pin xuống Ắc - quy. Nhưng ban đêm khi khơng cĩ ánh nắng, điện áp của pin sẽ thấp hơn điện áp của Ắc - quy và dịng điện sẽ đi từ Ắc - quy lên ngược tấm pin và "đốt" tấm pin, làm giảm hiệu suất tấm pin dần dần và cĩ thể hỏng tấm pin. Vậy nên bộ điều khiển sẽ ngăn một cách triệt để khơng để cho dịng điện cĩ thể đi ngược lên tấm pin để tránh hiện tượng trên.
- Giúp chúng ta đạt hiệu suất cao nhất từ tấm pin mặt trời. Cĩ chức năng này thì thiết bi này mới cĩ tên gọi là "điều khiển", nghĩa là thiết bị này điều khiển làm sao để cơng suất sạc đạt cực đại Pmax, nâng cao hiệu suất sử dụng của tấm pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc kiểu cũ đơn giản thì chỉ điều khiển đĩng cắt khi bình đầy hoặc bình cạn và bảo vệ khơng cho điện trào lên pin, hiện đại hơn là sử dụng phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM (Pulse - Width - Modulation) sử dụng mạch Transitor đĩng cắt liên tục để ổn áp sạc cho Ắc - quy, phương pháp này cĩ nhược điểm lớn là làm hao phí khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ pin mặt trời.