كيف تؤثر التوصيلات التسلسلية مقابل التوازية للألواح الشمسية على إنتاج الطاقة؟

عند تصميم نظام كهروضوئي، فإن أحد أكثر القرارات حسمًا التي يواجهها المُركِّب أو المهندس هو كيفية توصيل الألواح مع بعضها البعض. ويتعلَّق الخيار بين المقارنة بين توصيل الألواح الشمسية على التوالي وعلى التوازي طريقة التوصيل ليس مجرد مسألة تفضيل — بل يحدِّد بشكل مباشر كمية الطاقة المفيدة التي يُولِّدها نظامك، وكيف يستجيب لظاهرة الظل، وما إذا كان سيظل متوافقًا مع جهاز عاكس ومتحكم الشحن. وفهم هذا التمييز يُشكِّل الأساس لبناء نظامٍ يؤدي أداءً متوافقًا مع التوقعات في الظروف الواقعية.

النقاش الدائر حول المقارنة بين توصيل الألواح الشمسية على التوالي وعلى التوازي يؤثر التوصيل الكهربائي على كل قطاع من قطاعات صناعة الطاقة الشمسية، بدءًا من المساكن الصغيرة المستقلة عن الشبكة وصولًا إلى التركيبات التجارية الكبيرة على أسطح المباني. ولكل تكوينٍ خصائصه الكهربائية المميزة، كما أن تأثيره على إنتاج الطاقة كمّيٌّ وملموسٌ. وتتناول هذه المقالة الآليات الكهربائية الأساسية لكلا النهجين، وتوضّح كيف يؤثر كلٌّ منهما على الجهد والتيار والطاقة الكلية، وتساعدك على فهم أي تكوين — أو مزيجٍ من التكوينات — هو الأنسب لتطبيقٍ معين.

المبادئ الكهربائية الأساسية وراء التوصيل على التوالي والتوصيل على التوازي

كيف يؤثّر التوصيل على التوالي في الجهد والتيار

في التوصيل على التوالي، تُوصَل الألواح الشمسية طرفًا بطرف، بحيث يرتبط الطرف الموجب لوحٍ ما بالطرف السالب للوح التالي. ونتيجةً لذلك، يتراكم الجهد عبر السلسلة بينما يبقى التيار ثابتًا ومكافئًا لمقدار التيار المُصنَّف للوح الواحد. فعلى سبيل المثال، إذا وصَلتَ أربعة ألواح، كلٌّ منها مُصنَّف بجهد ٤٠ فولت والتيار ١٠ أمبير، على التوالي، فإن السلسلة الناتجة تُنتج جهدًا قدره ١٦٠ فولت والتيار ١٠ أمبير، ما يُعطي إخراجًا نظريًّا قدره ١٦٠٠ واط.

ويُعَدُّ هذا التراكم في الجهد السمة المميِّزة للتوصيل على التوالي في سياق مناقشة التوصيل على التوالي مقابل التوصيل على التوازي للألواح الشمسية. وتصلح السلاسل ذات الجهد العالي بشكل خاص لمُحوِّلات السلسلة (String Inverters) ووحدات التحكم في تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT Charge Controllers)، التي تتطلب جهد إدخالٍ أدنى لتعمل بكفاءة. كما أن ارتفاع الجهد يقلل من الفقد الناتج عن المقاومة في الأسلاك الواصلة بين المصفوفة والمحوِّل، وهي ميزة عملية في التثبيتات الكبيرة التي تكون فيها مسافات الكابلات طويلة.

ومع ذلك، فإن التوصيل على التوالي يُدخل ثغرة حرجة: فإذا قلّ أداء أي لوحة فردية في السلسلة — بسبب الظل أو الأوساخ أو عيب تصنيعي — فإن التيار المار عبر السلسلة بأكملها يقتصر على إنتاج أضعف لوحة. ويُشار إلى هذه الظاهرة أحيانًا بـ«تأثير أضواء عيد الميلاد»، وقد تؤدي إلى خسائر في الطاقة غير متناسبة بالنسبة لحجم العائق.

كيف يؤثر التوصيل على التوازي في الجهد والتيار

في التوصيل على التوازي، تُوصَل جميع الطرفيات الموجبة معًا، وتُوصَل جميع الطرفيات السالبة معًا. وهذا يعني أن الجهد عبر المصفوفة يبقى مساويًا للجهد الناتج عن لوحة واحدة، بينما تتجمع التيارات الصادرة من كل لوحة معًا. وباستخدام نفس الأربع لوحات المُصنَّفة بجهد ٤٠ فولت وتيار ١٠ أمبير، فإن المصفوفة المتصلة على التوازي تُنتج جهدًا قدره ٤٠ فولت والتيار الإجمالي ٤٠ أمبير — أي ما يعادل ١٦٠٠ واط نظريًّا، لكن مع ملف كهربائي مختلف تمامًا.

إن انخفاض الجهد وزيادة التيار في التوصيل المتوازي للوحات الشمسية، مقارنةً بالتوصيل التسلسلي، له آثارٌ مهمة على تصميم النظام. فالمصفوفات ذات الجهد المنخفض تكون عمومًا أكثر أمانًا في التعامل معها، وقد تشترطها لوائح الكهرباء في بعض التطبيقات السكنية أو منخفضة الجهد. كما أنها أكثر توافقًا مع وحدات التحكم في الشحن من نوع PWM، التي تُستخدم عادةً في أنظمة الطاقة المستقلة الصغيرة.

الميزة الرئيسية للتوصيل المتوازي هي مقاومته الجزئية للظل. وبما أن كل لوحة تعمل بشكل مستقل عبر مسار تيار خاص بها، فإن اللوحة المظللة أو الأقل أداءً لا تؤثّر سلبًا على إنتاج جيرانها. وبالتالي، ينخفض التيار الكلي للمصفوفة فقط بمقدار مساهمة اللوحة المتضررة، بدل أن ينهار إنتاج السلسلة بأكملها.

كيف تؤثر كل تركيبة على إنتاج الطاقة في ظروف الاستخدام الفعلي

إنتاج الطاقة في الظروف المثالية

في ظل ظروف الاختبار القياسية دون وجود أي ظلٍّ وتحت إشعاع متجانس، فإن توصيل نفس الألواح الشمسية على التوالي أو على التوازي يُنتج نفس القدرة القصوى النظرية. وبما أن إجمالي القدرة بالواط هو ببساطة مجموع تصنيفات كل لوحة على حدة، فإن طريقة توصيل الألواح (سواءً على التوالي أم على التوازي) لا تؤثِّر في أقصى إنتاج للطاقة عند توافر الظروف المثلى.

أما ما يختلف فعلاً فهو الطريقة التي تُسلَّم بها تلك القدرة إلى الحِمل أو العاكس. إذ إن السلسلة المتصلة على التوالي تُوفِّر جهدًا عاليًا وتيارًا منخفضًا، بينما يوفِّر الترتيب المتصل على التوازي جهدًا منخفضًا وتيارًا عاليًا. ويجب أن يتطابق العاكس أو وحدة التحكم في الشحن مع النمط الذي يولِّده المصفوفة الشمسية. ويُعَدُّ عدم تطابق تكوين المصفوفة مع مواصفات مدخلات العاكس أحد أكثر الأسباب شيوعًا لأداء النظام دون طاقته الكاملة في الأنظمة الجديدة المشغَّلة حديثًا.

يجب أن يكون المُركِّبون الذين يعملون مع الألواح أحادية البلورة عالية الكفاءة — مثل تلك التي تتراوح قدرتها بين ٥٤٥ واط و٥٦٥ واط — حذرين جدًّا من حدود الجهد القصوى. إذ يمكن لسلسلة طويلة من الألواح العالية الجهد، عند توصيلها على التوالي، أن تتجاوز بسهولة الحد الأقصى لجهد الإدخال الخاص بالعاكس القياسي المتصل بالسلسلة، مما يؤدي إلى إيقاف التشغيل تلقائيًّا كإجراء وقائي ويقلِّل من كمية الطاقة الفعّالة المستخرجة.

أداء القدرة الخارجة في ظل الظلال الجزئية والظروف غير المتجانسة

ويظهر الاختلاف الحقيقي في مقارنة أداء الألواح الشمسية عند توصيلها على التوالي مقابل التوصيل على التوازي عندما لا تكون الظروف مثالية. فالظلال الجزئية تُعَدُّ أكثر التحديات شيوعًا في الاستخدام الفعلي، وهي تكشف عن الاختلاف الجوهري بين هاتين الطريقتين في التوصيل. ففي السلسلة المتصلة على التوالي، قد يؤدي ظل صغير يغطي جزءًا ضئيلًا من لوحة واحدة فقط إلى خفض إنتاجية السلسلة بأكملها إلى ما يقرب من الصفر، إذا لم تكن ديودات التجاوز تعمل بشكل صحيح.

في المصفوفة المتوازية، يؤثر الظل نفسه فقط على اللوحة التي يغطيها. وتستمر اللوحات المتبقية في الإنتاج بكامل طاقتها، ويكون إجمالي فقدان الطاقة متناسبًا مع مساهمة اللوحة المظللة بدلًا من إنتاج السلسلة بأكملها. وفي التثبيتات على أسطح المباني التي تحتوي على مداخن أو فتحات تهوية أو أشجار قريبة، يمكن أن يُترجم هذا المرونة إلى زيادة ملموسة في العائد السنوي للطاقة.

تُظهر البيانات الميدانية المستخلصة من التثبيتات التجارية باستمرار أن المصفوفات الموصَّلة بشكل متوازٍ أو التصاميم الهجينة المكوَّنة من توصيلات متسلسلة ومتوازية تتفوق على المصفوفات الموصَّلة بشكل متسلسل بحت في البيئات الخاضعة للتظليل المتغير. وقد يتراوح الفرق في العائد السنوي بين بضعة نقاط مئوية وأكثر من ٢٠٪، وذلك حسب شدة وتكرار أحداث التظليل.

توافق النظام ودور تصميم العاكس

عاكسات السلاسل والحالة الداعمة للتوصيل المتسلسل

المحولات من النوع الخيطي هي أكثر أنواع المحولات انتشاراً في أنظمة الطاقة الشمسية السكنية والتجارية، وهي مُصمَّمة وفقاً للخصائص الكهربائية للمجموعات المتصلة على التوالي. وتتطلب هذه المحولات جهد تيار مستمر أدنى — وغالباً ما يتراوح بين ١٥٠ و٢٠٠ فولت — لبدء عملية تحويل الطاقة، كما تعمل بكفاءة قصوى ضمن نطاق جهد محدَّد يُعرف بمدى تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT). أما التوصيل على التوالي في سياق المقارنة بين التوصيل المتسلسل والتوصيل الموازي للوحات الشمسية فهو التوصيل الطبيعي الذي يتناسب مع بنية هذا النوع من المحولات.

عند تصميم مجموعة متسلسلة لمحول خيطي، يجب على المُركِّب حساب أقصى جهد دائري مفتوح للمجموعة عند أقل درجة حرارة محيطية متوقعة، لأن جهد اللوحة يزداد كلما انخفضت درجة الحرارة. وقد يؤدي تجاوز أقصى جهد إدخال للمحول إلى تلف دائم في مرحلة الإدخال الخاصة بالمحول. ويُعد هذا الحساب خطوة إلزامية في أي عملية احترافية لتصميم النظام.

كما تستفيد المحولات السلسلية من مستويات التيار الأقل التي تنتجها التوصيلات المتسلسلة. ويعني انخفاض التيار إمكانية استخدام كابلات تيار مباشر أرقّ وأقل تكلفة بين المصفوفة والمحول، مما يقلل من تكاليف المواد وتكاليف عمالة التركيب على حدٍّ سواء. وفي أنظمة الأسطح التجارية الكبيرة التي قد تمتد فيها مسافات الكابلات إلى مئات الأمتار، تكون هذه الميزة التكلفة كبيرة جدًّا.

المحولات الدقيقة، ومُحسِّنات طاقة التيار المستمر، والهياكل المعمارية المتوافقة مع التوصيل المتوازي

تمثل المحولات الدقيقة ومُحسِّنات طاقة التيار المستمر نهجًا مختلفًا في مسألة توصيل الألواح الشمسية على التوالي مقابل التوازي. فالمحولات الدقيقة تقوم بتحويل التيار المستمر إلى تيار متناوب على مستوى اللوح الواحد، ما يجعل كل لوحة بمثابة مولِّد مستقلٍّ تمامًا. وبذلك تزول تمامًا عُرضة السلسلة للتظليل، ويُسمح بتوجيه الألواح في اتجاهات متعددة دون أي تداخل متبادل بينها.

توضع مُحسِّنات الطاقة بين اللوحة الشمسية والعاكس المركزي للسلاسل، وتقوم بأداء تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) على مستوى كل لوحة قبل تغذية إخراج تيار مستمر مُعالَج إلى السلسلة. ويجمع هذا النهج الهجين بين العديد من مزايا مقاومة التظليل التي توفرها التوصيلات المتوازية، مع الحفاظ في الوقت نفسه على كفاءة التكلفة المتأتية من استخدام عاكس مركزي. ويشيع استخدامه بشكل خاص في التركيبات السكنية التي تفرض هندسة السقف تحديات لا مفر منها في ما يتعلق بالتظليل.

في الأنظمة المستقلة عن الشبكة والتي تستخدم وحدات تحكم شحن ذات تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT)، يُحسم قرار توصيل الألواح الشمسية على التوالي أم على التوازي غالبًا استنادًا إلى حدود الجهد والتيار المدخلة الخاصة بالوحدة المتحكِّمة. فتقبل العديد من وحدات التحكم ذات تقنية MPPT نطاق جهد واسع ويمكنها التعامل مع أيٍّ من التوصيلتين، لكن على المُركِّب أن يتحقق من أن جهد الدائرة المفتوحة للمجموعة الشمسية لا يتجاوز التصنيف الأقصى للوحدة المتحكِّمة في ظروف درجات الحرارة المنخفضة.

التوصيلات الهجينة على التوالي والتوازي وانعكاساتها على الأداء الكهربائي

متى يكون التوصيل الهجين منطقيًّا

في الواقع، تستخدم العديد من أنظمة الطاقة الشمسية مزيجًا من التوصيلات على التوالي وعلى التوازي — وتُعرف عادةً بالتوصيلات المختلطة على التوالي والتوازي. وفي هذه الطريقة، تُوصَل عدة سلاسل متصلة على التوالي مع بعضها البعض على التوازي. ويسمح هذا النهج للمصمِّم بتحقيق مستوى جهد مستهدف عبر التوصيلات على التوالي، بينما يُوسَّع إجمالي التيار والقدرة عبر التوصيلات على التوازي.

وتُعد طريقة التوصيل المختلطة للوحات الشمسية (على التوالي والتوازي) معيارًا شائع الاستخدام في الأنظمة ذات الحجم الكبير المُستخدمة في المرافق العامة والأنظمة التجارية الكبيرة، حيث يجب دمج مئات أو حتى آلاف الألواح في محول واحد (إنفرتر) أو صندوق تجميع واحد. وتُحدَّد أطوال كل سلسلة متصلة على التوالي بحيث تتوافق مع نطاق جهد نقطة القدرة القصوى (MPPT) الخاص بالمحول، وتُوصَل عدة سلاسل على التوازي داخل صندوق التجميع قبل أن تدخل المحول. وتوفر هذه البنية توازنًا بين توافق الجهد، والمرونة في مواجهة الظلال، وقابلية التوسُّع في النظام.

بالنسبة للأنظمة الأصغر حجمًا، يمكن أيضًا استخدام التوصيل الهجين للتغلب على القيود المفروضة من معدات التحكم المتاحة. فإذا كان لمُتحكِّم الشحن حدٌّ أقصى لتيار الإدخال يبلغ ٦٠ أمبير، بينما يرغب المصمِّم في استخدام ثمانية ألواح شمسية، كلٌّ منها يولِّد تيارًا قدره ١٠ أمبير، فإن توصيل هذه الألواح على شكل سلسلتين متتاليتين، تحتوي كلٌّ منهما على أربعة ألواح، ثم توصيل هاتين السلسلتين على التوازي، يحافظ على التيار ضمن الحد المسموح به لمُتحكِّم الشحن، مع مضاعفة الجهد إلى مستوى مقبول.

موازنة الجهد والتيار والطاقة في المصفوفات الهجينة

يتطلب تصميم المصفوفة الهجينة اهتمامًا دقيقًا لتحقيق التوازن. ويجب أن تحتوي جميع السلاسل المتتالية داخل مجموعة التوازي على نفس العدد من الألواح الشمسية ذات المواصفات الكهربائية المتطابقة. أما خلط ألواح ذات مواصفات كهربائية مختلفة داخل سلسلة متتالية فيؤدي إلى خسائر ناتجة عن عدم التطابق، كما أن توصيل سلاسل متتالية ذات جهود مختلفة على التوازي قد يتسبب في تدفق تيار عكسي، ما قد يؤدي إلى تلف الألواح أو الأسلاك.

كما يتطلب التصميم الهجين لمجموعة الألواح الشمسية المتصلة على التوالي أو التوازي أن تستخدم جميع السلاسل ضمن المجموعة المتوازية نماذج ألواح متطابقة واتجاهات متجانسة قدر الإمكان. فحتى أصغر الفروق في درجة حرارة الألواح — الناتجة عن زوايا تركيب مختلفة أو ظل جزئي يقع على إحدى السلاسل — قد تؤدي إلى اختلالات في الجهد تُقلِّل من كفاءة خوارزمية تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) وتُخفض الإنتاج الكلي للطاقة.

ويستخدم مصممو الأنظمة المحترفون برامج المحاكاة لنموذج الإخراج المتوقع لمجموعات الألواح الهجينة تحت سيناريوهات مختلفة من الظل ودرجة الحرارة قبل الانتهاء من تكوين التوصيلات الكهربائية. وهذه الخطوة التمثيلية تكتسب أهمية خاصةً مع الألواح عالية القدرة في الفئة ما بين ٥٤٥ واط و٥٦٥ واط، حيث تتفاقم عواقب سوء التكوين بسبب ارتفاع مستوى القدرة لكل لوحة.

معايير عملية لاتخاذ القرار بين التوصيل على التوالي والتوصيل على التوازي

العوامل التي ترجح التوصيل على التوالي

الترابط التسلسلي هو الخيار المفضل عند استخدام عاكس سلسلة (String Inverter) في التركيب، مع وجود نافذة جهد محددة لمُتحكِّم تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT)، وعندما تكون السطح أو سطح التثبيت خاليًا من العوائق ويستقبل إشعاعًا شمسيًّا متجانسًا طوال اليوم، وعندما يكون تقليل تكلفة كابلات التيار المستمر (DC) أولوية رئيسية. وتميل قرار اختيار التوصيل التسلسلي مقابل التوازي للوحات الشمسية نحو التوصيل التسلسلي في التركيبات التجارية على الأسطح المسطحة، حيث يمكن ترتيب الألواح في صفوف طويلة غير مظللة.

كما أن الترابط التسلسلي يبسّط تصميم صندوق التجميع (Combiner Box) في الأنظمة الكبيرة، لأن عدد الوصلات المتوازية الأقل يعني عددًا أقل من الفيوزات ومفاتيح الفصل والنقاط المحتملة لحدوث الأعطال. أما في الأنظمة الواقعة في المناطق التي تتميّز بسمائها الصافية باستمرار وبحد أدنى من الظلال، فإن قابلية الترابط التسلسلي للتضرر من الظلال نادرًا ما تُفعَّل، وتتفوّق مزايا التكلفة والبساطة في اتخاذ القرار.

الألواح الأحادية البلورة عالية الكفاءة ذات جهود الدائرة المفتوحة المرتفعة مناسبة بشكل خاص للتوصيل على التوالي، لأن ارتفاع جهد كل لوحة يعني الحاجة إلى عدد أقل من الألواح للوصول إلى أدنى جهد تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) للمحوّل. وهذا يقلل من عدد التوصيلات المتسلسلة المطلوبة ويُبسّط تصميم السلاسل.

العوامل التي ترجّح التوصيل على التوازي

يُفضَّل التوصيل على التوازي عندما يحتوي بيئة التركيب على ظلال متكررة أو لا مفر منها، أو عند استخدام النظام لمتحكم شحن من نوع PWM يتطلب جهدًا ثابتًا، أو عندما يحتاج المصمم إلى إبقاء جهد النظام دون عتبة تنظيمية محددة. ويتّجه قرار اختيار التوصيل على التوالي مقابل التوصيل على التوازي نحو التوصيل على التوازي في الأنظمة الصغيرة المستقلة عن الشبكة، والتطبيقات البحرية، والتركيبات على الأسطح المعقدة التي تحتوي على عوائق متعددة.

كما توفر التوصيلات المتوازية ميزة أمان في أنظمة الجهد المنخفض. فالمجموعات التي تعمل عند جهد أقل من ٥٠ فولت تيار مستمر تُصنَّف عمومًا على أنها أنظمة جهد إضافي منخفض وفقًا لمعظم لوائح الكهرباء، مما يقلل من المتطلبات التنظيمية الخاصة بالأنابيب الواقية (الكوندويت)، وأجهزة الفصل، وشهادات المؤهلات المطلوبة لمُركِّبي الأنظمة. وللمُنشئين الهواة لأنظمة الطاقة الشمسية المستقلة خارج الشبكة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تبسيط عملية الحصول على التصاريح وتركيب النظام بشكل كبير.

وتتطلب المجموعات المتوازية مستويات أعلى من التيار استخدام أسلاك ذات مقاطع عرضية أكبر وموصلات أكثر متانة، ما يزيد من تكلفة المواد. ومع ذلك، وفي حالات المسافات القصيرة للكابلات التي تكون نموذجية لأنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة المستقلة خارج الشبكة، فإن هذه الزيادة في التكلفة تكون عادةً معتدلة، وتتفوق عليها المزايا المتمثلة في مقاومة الظلال وبساطة التكوين المتوازي.

الأسئلة الشائعة

هل يؤثر توصيل الألواح الشمسية على التوالي أو التوازي في إجمالي إنتاج الطاقة في الظروف المثالية؟

في الظروف المثالية الخالية من التظليل والإشعاع المنتظم، تُنتج كلٌّ من التوصيلات على التوالي والتوازي نفس الناتج النظري الكلي للطاقة. ويتمثل الفرق في الطريقة التي تُقدَّم بها تلك الطاقة: فالتوصيل على التوالي يُولِّد جهداً أعلى عند تيار أقل، بينما يُولِّد التوصيل على التوازي جهداً أقل عند تيار أعلى. وينعكس اختيار التوصيلة في توافق النظام مع المكوّنات الأخرى وأداء النظام في الواقع العملي، وليس في أقصى ناتج نظري ممكن.

أي طريقة توصيل تكون أفضل في التركيبات المظللة؟

تُعَدُّ التوصيلات على التوازي عموماً أكثر مقاومة للتظليل الجزئي، لأن كل لوحة تعمل بشكل مستقل. أما في السلسلة المتصلة على التوالي، فإن اللوحة المظللة قد تخفض إنتاجية السلسلة بأكملها، بينما في المصفوفة المتصلة على التوازي، يقتصر فقدان الإنتاج على اللوحة المظللة فقط. وللتركيبات التي لا يمكن تجنُّب تظليلها بسبب الأشجار أو المداخن أو المباني المجاورة، يُفضَّل بشدة استخدام توصيلات هجينة (على التوالي والتوازي معاً) أو تركيبات على التوازي مع مُحسِّنات طاقة أو عاكسات دقيقة (Microinverters).

هل يمكنني دمج التوصيلات على التوالي والتوازي في نفس المصفوفة الشمسية؟

نعم، تُعتبر التوصيلات الهجينة (التوصيل على التوالي والتوازي معًا) ممارسةً قياسيةً في أنظمة الطاقة الشمسية المتوسطة والكبيرة. حيث تُوصَل عدة سلاسل متصلة على التوالي بشكلٍ متوازٍ لتحقيق جهد مستهدف، مع زيادة القدرة الإجمالية للتيار. ولضمان عمل هذا الترتيب بشكلٍ صحيح، يجب أن تحتوي جميع السلاسل المتصلة على التوالي ضمن المجموعة المتوازية على العدد نفسه من الألواح المتطابقة تمامًا، لتفادي خسائر عدم التطابق ومشاكل التيارات العكسية المحتملة.

كيف يؤثر اختيار التوصيل على التوالي أو التوازي للوحات الشمسية في تحديد العاكس المناسب؟

يحدد تكوين التوصيلات الكهربائية مباشرةً جهد ومدى التيار الناتجين من المصفوفة، ويجب أن يكونا ضمن النطاق المحدد لجهد الإدخال الخاص بالعاكس أو وحدة التحكم في الشحن. وتتطلب العواكس المتسلسلة حدًّا أدنى لجهد نقطة القدرة القصوى (MPPT) يفضّل عادةً التوصيل على التوالي، بينما تعمل وحدات التحكم في الشحن ذات التضمين النبضي (PWM) المستخدمة في الأنظمة الصغيرة خارج الشبكة بشكل أفضل غالبًا مع المصفوفات المتوازية. وعليك دائمًا التأكد من أن جهد الدائرة المفتوحة للمصفوفة في ظروف درجة الحرارة المنخفضة لا يتجاوز الحد الأقصى لجهد الإدخال المسموح به للعاكس.