Falownik jest głównym urządzeniem instalacji fotowoltaicznej, przekształcając prąd stały w prąd przemienny jednofazowy lub prąd trójfazowy. Wydajność falownika decyduje o ilości wyprodukowanej energii elektrycznej przez instalację fotowoltaiczną.
Wydajność falownika wskazuje ile mocy wejściowej po stronie prądu stałego (DC) jest oddawane jako moc wyjściowa po stronie prądu przemiennego (AC). Definicja wydajności jest nieco skomplikowana, ponieważ zależy od chwilowej mocy wejściowej, która zmienia się w ciągu dnia, a ponadto zależy również od pogody.
Wydajność szczytowa, która jest praktycznie osiągana tylko w idealnych warunkach na stanowisku pomiarowym, nie ma zatem większego znaczenia. Ogólna wydajność falownika składa się z tak zwanej wydajności dopasowującej i wskaźnika konwersji (stosunek mocy PV do mocy po stronie AC). Z drugiej strony wydajność falownika zależy od jego obciążenia, które określa się, dzieląc moc chwilową przez moc nominalną. Ponieważ moc chwilowa zależy od promieniowania, dlatego falownik nie działa z pełną wydajnością przez cały rok. W zależności od poziomu promieniowania, od pory dnia, od pory roku skuteczność falownika jest wyższa lub niższa. Generalnie falownik działa z mniejszą wydajnością, gdy występuje niewielkie napromieniowanie oraz z lepszą wydajnością, gdy występuje wysokie napromieniowanie.
Tak zwana wydajność europejska opisuje średnią wydajność, którą można faktycznie osiągnąć w typowych środkowoeuropejskich warunkach pogodowych, jest znacznie bardziej praktyczna.
Definicja europejskiej wydajności ma na celu ułatwienie oszacowania wydajności falownika dla określonej lokalizacji. Europejska wydajność uwzględnia średnią częstotliwość występowania mniejszego i większego promieniowania słonecznego w różnych lokalizacjach .
Wydajność europejska składa się z wartości wydajności dla sześciu różnych mocy wyjściowych, które są ważone zgodnie z częstotliwością ich typowego występowania w systemach fotowoltaicznych w Europie Środkowo-Wschodniej.
W = W (5%) + W (10%) + W (20%) + W (30%) + W (50%) + W (100%)
Ponieważ obliczenia te opierają się przede wszystkim na warunkach lokalizacji (godziny nasłonecznienia, natężenie napromienienia itp.), dlatego w Europie, wartość ta dobrze nadaje się do porównania różnych falowników, ale nie jest wystarczająca do oszacowania samej wydajności systemu.
O ile w przeszłości prawie wyłącznie falowniki z transformatorami były używane w systemach fotowoltaicznych, dziś modele beztransformatorowe stają się coraz bardziej popularne. W przypadku falowników transformatorowych konwersja napięcia w transformatorze zawsze wiąże się ze stratami mocy. Specyfikacja falownika transformatorowego polega na tym, że występuje izolacja galwaniczna która umożliwia uziemienie stringu modułów po stronie prądu stałego. Niektóre moduły fotowoltaiczne wymagają takiego uziemienia, szczególnie moduły cienkowarstwowe (amorficzne). Inną zaletą falowników z transformatorami jest prawie idealny prąd stały po stronie prądu stałego i występują jedynie minimalne wahania napięcia.
Falowniki beztransformatorowe są zwykle dobrym wyborem, jeśli producent modułu fotowoltaicznego wydał odpowiednią aprobatę dla swoich modułów (praktycznie większość modułów mono i polikrystalicznych można podłączać do falowników beztransformatorowych).
Ponieważ falowniki beztransformatorowe zwykle mają nieco wyższą sprawność, są lżejsze, mniejsze oraz tańsze, dlatego można je spotkać najczęściej na rynku.
Beztransformatorowe falowniki osiągają sprawność ponad 98 procent, dla modeli z transformatorami 96 procent to dobra wartość.
Straty falownika to przede wszystkim straty powstałe przy przekształcania energii elektrycznej (pobór energii przez elementy elektroniczne( oraz wykorzystywanie energii elektrycznej do pracy układów komunikacyjnych i pomiarowych falownika (moduł komunikacji, wyświetlacza, pomiarów sygnałów elektrycznych). Dodatkowo od kilku lat falowniki muszą również wykonywać szereg zadań kontrolnych w celu poprawy integracji fotowoltaiki z siecią energetyczną (wymagania NFC RfG, sprawiają, że przy przekroczeniu określonych wartości napięć sieciowych pracy falowniki muszą się wyłączać).
