Разноликост архитектонских дизајна неизбежно доводи до широког спектра конфигурација инсталације соларних панела. Да би се максимизирала ефикасност конверзије соларне енергије уз очување естетске привлачности зграде, потребан је разноврстан асортиман инвертера да би се постигла оптимална конверзија соларне енергије. Инвертори са струнама су постали најпопуларнији избор на међународном тржишту. Засновано на модуларном концепту, сваки фотонапонски (ПВ) низ (у распону од 1 кВ до 5 кВ) је повезан са појединачним претварачем, који има праћење тачке максималне снаге (МППТ) на ДЦ страни и паралелну мрежу на страни АЦ. Многе велике ПВ електране користе струне претвараче. Њихове предности укључују отпорност на варијације перформанси између модула у различитим низовима и смањен утицај сенчења; осим тога, они ублажавају неусклађеност између оптималних радних тачака фотонапонских модула и инвертера, чиме се повећава укупна производња енергије. Ове техничке предности не само да смањују трошкове система, већ и повећавају укупну поузданост система. Додатно, конфигурација "мастер-славе" омогућава да вишеструки ПВ низови буду повезани заједно; ако је енергија из једног низа недовољна за рад појединачног претварача, систем може комбиновати низове како би осигурао да један или више претварача остану у функцији, што резултира већом излазном енергијом. Најновији приступ укључује више претварача који формирају „тим“ уместо да се ослањају на „мастер-славе“ подешавање, што додатно побољшава поузданост система. Вођено растућом потражњом за обновљивом енергијом, тржиште соларних (ПВ) инвертера се брзо шири. Ови претварачи захтевају изузетно високу ефикасност и поузданост. Ова анализа испитује струјна кола која се користе у таквим претварачима и препоручује оптималне компоненте за пребацивање и исправљање. Постоје три различите опште архитектуре доступне за ПВ претвараче. Сунчева светлост удара у соларне модуле повезане у серију, при чему сваки модул садржи низ појединачних соларних ћелија. Једносмерни напон који генеришу ови соларни модули је типично у опсегу од неколико стотина волти - вредност која варира у зависности од услова зрачења низа модула, температуре ћелија и броја модула повезаних у серијски низ. Примарна функција овог типа претварача је претварање улазног једносмерног напона у стабилну вредност. Ово се постиже преко појачивача, за који су потребни прекидач за појачавање и боост диода. У првој конфигурацији, степен појачања прати изоловани претварач пуног моста, где трансформатор пуног моста обезбеђује електричну изолацију. Други пуномостни претварач на излазној страни претвара једносмерни напон из првог степена у наизменични напон. Излаз се затим филтрира пре него што се повеже на мрежу наизменичне струје преко релеја са двоструким контактом, који обезбеђује безбедно искључење током кварова и изолацију од мреже ноћу. Друга конфигурација је неизоловани дизајн, у коме се наизменични напон генерише директно из ДЦ излаза степена појачања. Трећа конфигурација користи иновативну топологију која интегрише функције појачања и генерисања наизменичне струје у једно, специјализовано коло. Иако је ефикасност конверзије соларних панела прилично ниска, кључно је да инвертер постигне ефикасност што је могуће ближу 100%. У Немачкој се очекује да ће низ соларних модула од 3 кВ инсталираних на крову окренутом према југу производити 2.550 кВх годишње. Повећање ефикасности претварача са 95% на 96% дало би додатних 25 кВх годишње - количина која би иначе захтевала уградњу додатних соларних модула, по цени која је упоредива са оним за додатни инвертер. Пошто побољшање ефикасности са 95% на 96% не удвостручује цену претварача, улагање у јединице веће ефикасности је логичан избор. За нове дизајне, максимизирање ефикасности претварача на најисплативији начин је кључни критеријум дизајна, поред поузданости и цене. Већа ефикасност смањује температурне флуктуације током циклуса оптерећења, чиме се повећава поузданост; дакле, ови критеријуми су инхерентно повезани. Употреба модуларних компоненти такође доприноси побољшаној поузданости. Све топологије приказане на слици 1 захтевају брзопреклопне уређаје за напајање, док степен појачања и степена пуног моста такође захтевају употребу брзопреклопних диода. Штавише, прекидачи оптимизовани посебно за нискофреквентно (100 Хз) пребацивање су такође корисни за ове топологије. За било коју силиконску технологију, прекидачи оптимизовани за брзо пребацивање показују веће губитке у проводљивости од оних оптимизованих за нискофреквентне апликације.
Степен појачања је типично дизајниран као конвертор у режиму континуалне проводљивости (ЦЦМ). Избор између 600В и 1200В уређаја зависи од броја соларних модула у низу повезаних на инвертер. Прекидачи за напајање се углавном састоје од МОСФЕТ-а или ИГБТ-ова; генерално, МОСФЕТ-ови могу да раде на вишим фреквенцијама пребацивања од ИГБТ-ова. Поред тога, увек се мора узети у обзир утицај каросеријске диоде - иако то није проблем у фази појачања, пошто диода тела не спроводи током нормалног рада. Губитак проводљивости МОСФЕТ-а је одређен његовим отпором ($Р_{ДС(ОН)}$), који је, за дату фамилију МОСФЕТ-а, пропорционалан ефективној површини матрице. Како се напон повећава са 600В на 1200В, губитак проводљивости МОСФЕТ-а значајно расте; сходно томе, чак и ако МОСФЕТ од 1200 В има упоредиву оцену $Р_{ДС(ОН)}$, може бити недоступан или претерано скуп.
За појачавајуће прекидаче на 600 В, МОСФЕТ-ови са супер спојевима су одличан избор, нудећи оптимални губитак проводљивости за апликације са пребацивањем високе фреквенције. Опције укључују МОСФЕТ-ове у TO-220 пакетима са $Р_{ДС(ОН)}$ испод 100 мΩ, или оне у TO-247 пакетима са $Р_{ДС(ОН)}$ испод 50 мΩ. За соларне претвараче који захтевају прекидаче за напајање од 1200 В, ИГБТ су одговарајуће решење. Напредне ИГБТ технологије – као што су НПТ Тренцх и НПТ Фиелд Стоп – оптимизоване су за ниже губитке у проводљивости, али то долази по цену већих губитака при пребацивању, што их чини мање погодним за апликације са високим фреквенцијама. Засновано на застарели НПТ (Нон-Пунцх-Тхроугх) планарној технологији, ФГЛ40Н120АНД уређај је развијен да побољша ефикасност кола за појачавање која раде на високим фреквенцијама пребацивања. Одликује се $Е_{ОФФ}$ (губитак енергије при искључивању) од 43 µЈ/Аа нивоа перформанси који је иначе веома тешко постићи, посебно у поређењу са 80 µЈ/А $Е_{ОФФ}$ типичним за уређаје који користе напредније технологије. Док ФГЛ40Н120АНД има релативно висок напон засићења ($В_{ЦЕ(САТ)}$) -3,0 В (или 2,1 В на 125 степени) - ово је више него надокнађено његовим изузетно малим губицима при пребацивању на високим фреквенцијама појачања. Уређај такође интегрише антипаралелну диоду. Под нормалним радом појачања, ова диода остаје у непроводном стању; међутим, током покретања или прелазних догађаја, коло за појачавање може бити доведено у радни режим где антипаралелна диода почиње да спроводи. Пошто ИГБТ нема уграђену диоду, ова диода у пакету је неопходна за осигуравање поузданог рада. За саму појачану диоду, потребан је тип брзог опоравка - као што је Стеалтх™ диода или диода од силицијум карбида (СиЦ). СиЦ диоде, посебно, нуде веома низак предњи напон и минималне губитке. Приликом избора диоде за појачавање, мора се узети у обзир утицај струје повратног опоравка (или, у случају СиЦ диода, капацитета споја) на појачавач, пошто ови фактори доприносе додатним губицима. У овом контексту, ново уведена Стеалтх ИИ диода (ФФП08С60С) пружа супериорне перформансе: под условима $В_{ДД}=390\\тект{ В}$, $И_Д=8\\тект{ А}$, $ди/дт=200\\тект{ А/µс}$, а израчунати губитак температуре прекидача од 0 степени је 0 степени. мЈ, у поређењу са 225 мЈ када се користи ИСЛ9Р860П2 Стеалтх диода. Сходно томе, ово решење такође побољшава ефикасност претварача на високим фреквенцијама пребацивања. Након МОСФЕТ-а пуног моста и фазе филтрирања, излазни мост генерише синусни напон и струјни сигнал од 50Хз. Уобичајена имплементација користи стандардну топологију пуног моста (слика 2). У овој конфигурацији, укључивање горњег левог и доњег десног прекидача примењује позитиван напон на излазне терминале, док укључивање прекидача у горњем десном и доњем левом углу примењује негативан напон. У овој апликацији, само један прекидач је активан (проводни) у било ком тренутку. Један прекидач ради на високој ПВМ фреквенцији, док други ради на ниској фреквенцији од 50Хз. Пошто се почетна кола ослањају на преклопно дејство нискостраног уређаја, прекидач на ниској страни ради на високој ПВМ фреквенцији, док прекидач на високој страни ради на фреквенцији од 50 Хз. С обзиром на то да ова апликација користи прекидаче за напајање од 600 В, 600 В супер-спојни МОСФЕТ-ови су веома погодни. Пошто ови прекидачи морају да издрже пуну струју повратног опоравка комплементарних уређаја током укључивања, супер-спојници са брзим опоравком – као што је 600В ФЦХ47Н60Ф – су идеалан избор. Са $Р_{ДС(ОН)}$ од 73 мΩ, овај уређај нуди мање губитке у проводљивости у поређењу са другим сличним компонентама брзог опоравка. Иако функција брзог опоравка није потребна када се ови уређаји пребацују на 50 Хз, они нуде супериорне $дв/дт$ и $ди/дт$ карактеристике, које повећавају поузданост система у поређењу са стандардним МОСФЕТ-овима са супер спојевима.
Друга опција коју вреди размотрити је ФГХ30Н60ЛСД, 30А/600В ИГБТ са напоном засићења ($В_{ЦЕ(САТ)}$) од само 1,1В. Због веома великог губитка при искључењу ($Е_{ОФФ}$) од 10 мЈ, погодан је само за нискофреквентно пребацивање. МОСФЕТ од 50 мΩ, на радној температури, показује $Р_{ДС(ОН)}$ од 100 мΩ; сходно томе, при струји од 11А, његов $В_{ДС}$ је еквивалентан $В_{ЦЕ(САТ)}$ овог ИГБТ. Штавише, пошто је овај ИГБТ заснован на старијој технологији пробијања, његов $В_{ЦЕ(САТ)}$ остаје релативно стабилан у односу на промене температуре. Сходно томе, овај тип ИГБТ може смањити укупне губитке у излазном мосту, чиме се повећава укупна ефикасност претварача. ФГХ30Н60ЛСД ИГБТ је такође веома ефикасан за апликације које захтевају пребацивање између различитих технологија конверзије енергије-или специфичних топологија-унутар сваког полу-циклуса; у таквим случајевима, ИГБТ функционише као тополошки прекидач. За брже пребацивање прелаза, користе се конвенционални или брзи уређаји за суперспојнице. За специјализоване топологије са напоном од 1200В и конфигурације пуног моста, горе поменути ФГЛ40Н120АНД је идеалан прекидач за модерне, високофреквентне соларне претвараче. Када одређена технологија захтева диоду, Стеалтх ИИ™ диоде, Хиперфаст™ ИИ диоде или диоде од силицијум карбида (СиЦ) служе као одлична решења.