Podłączenie Paneli Fotowoltaicznych Szeregowo: Kompletny Poradnik na 2025 Rok

Rewolucja energetyczna, w której panele fotowoltaiczne odgrywają kluczową rolę, nierozerwalnie wiąże się ze sztuką ich właściwego montażu. Nie tylko samo umiejscowienie modułów ma znaczenie; kluczową kwestią jest również sposób ich elektrycznego zespolenia, a zwłaszcza Podłączenie paneli fotowoltaicznych szeregowo. Mówiąc najprościej, polega ono na tworzeniu dłuższego łańcucha modułów, gdzie każdy kolejny panel zwiększa sumaryczne napięcie całego obwodu. Ta metoda ma swoje wyraźne zalety, ale też potrafi zgotować niemałe niespodzianki, jeśli nie poznamy jej charakterystyki. Czy jesteś gotów zgłębić tajniki tego popularnego rozwiązania w świecie odnawialnych źródeł energii?

Analizując sposób, w jaki moduły fotowoltaiczne pracują w różnych konfiguracjach, natrafiamy na powtarzające się wzorce i kluczowe zależności. Przykładowo, wydajność systemu często zależy od tego, jak dobrze dobrano inwerter do parametrów elektrycznych połączonych modułów. Różnice w charakterystyce połączeń ujawniają się wyraźnie, zwłaszcza gdy porównamy pracę instalacji w idealnych warunkach z tymi mniej sprzyjającymi.

Zatem, choć intuicyjnie moglibyśmy zakładać, że dodanie kolejnego panelu po prostu sumuje ich moc, elektryka ma swoje prawa. Dane z tabeli jasno pokazują, jak kluczowe dla wydajności w połączeniu szeregowym staje się utrzymanie jednolitych warunków pracy dla wszystkich modułów w łańcuchu. Szczególnie wrażliwym punktem okazuje się być natężenie, które w stringu szeregowym jest niejako "dyktowane" przez panel o najniższym prądzie.

To podstawowe zrozumienie dynamiki napięcia i natężenia jest fundamentem, na którym opiera się cały projekt systemu fotowoltaicznego. Wybór między szeregowym a równoległym połączeniem paneli to nie kaprys, ale inżynierska decyzja podyktowana specyfiką lokalizacji, wyborem inwertera i oczekiwaniami co do wydajności w danych warunkach. Każda konfiguracja ma swoje uzasadnienie, ale właśnie podłączenie szeregowe paneli fotowoltaicznych dominuje w typowych domowych instalacjach. Dlaczego tak jest i co to dokładnie oznacza w praktyce?

Jak łączenie szeregowe wpływa na napięcie i natężenie?

Elektryczne łączenie modułów fotowoltaicznych szeregowo opiera się na prostej zasadzie: biegun dodatni jednego modułu jest połączony z biegunem ujemnym kolejnego. To nic innego jak budowanie elektrycznego łańcucha, podobnie jak w tradycyjnej baterii złożonej z wielu ogniw połączonych ze sobą w ten sam sposób. Efektem takiego działania jest fundamentalna zmiana kluczowych parametrów elektrycznych w stosunku do pojedynczego modułu.

Najważniejszą konsekwencją połączenia szeregowego jest sumowanie się napięć poszczególnych paneli. Jeśli pojedynczy moduł w punkcie mocy maksymalnej generuje około 35V, to łączenie 10 takich paneli w szereg spowoduje, że na końcach tak stworzonego łańcucha, czyli stringu, pojawi się napięcie rzędu 350V. Jest to znaczące podniesienie poziomu napięcia w obwodzie.

Co ciekawe i co często wymaga dodatkowego wyjaśnienia, w takim układzie szeregowym natężenie prądu pozostaje na poziomie natężenia osiąganego przez pojedynczy moduł, a precyzyjniej, przez najsłabsze ogniwo w całym stringu. Jeśli zatem pojedynczy panel generuje natężenie 11.4A przy mocy maksymalnej, to cały string składający się z wielu takich paneli połączonych szeregowo będzie próbował utrzymać to samo natężenie prądu na poziomie około 11.4A. To jest kluczowa różnica w porównaniu do łączenia równoległego, gdzie sumują się natężenia.

W praktyce oznacza to, że cała moc generowana przez string (która jest iloczynem napięcia i natężenia) rośnie głównie za sprawą wzrostu napięcia. String składający się z dziesięciu paneli o mocy 400W każdy i parametrach Ump=35V, Imp=11.4A będzie pracował z napięciem systemowym około 350V i natężeniem 11.4A, dając łączną moc około 3990W. Ten mechanizm jest fundamentalny dla zrozumienia pracy typowej instalacji fotowoltaicznej z inwerterem stringowym.

Z perspektywy inżynierskiej, uzyskanie wysokiego napięcia w stringu jest często pożądane. Nowoczesne inwertery stringowe, szczególnie te beztransformatorowe, pracują najefektywniej przy wyższych napięciach stałych. Dzięki podniesieniu napięcia, można znacząco ograniczyć straty mocy podczas przesyłu energii od paneli na dachu do inwertera, który zazwyczaj znajduje się bliżej gruntu. Wyższe napięcie pozwala na zastosowanie przewodów o mniejszym przekroju, co przekłada się na niższe koszty instalacji i prostsze prowadzenie okablowania.

Wyobraźmy sobie hipotetyczną sytuację, w której musimy przesłać 4kW mocy z dachu oddalonego o 30 metrów. Jeśli mielibyśmy zrobić to przy niskim napięciu, na przykład 48V (typowym dla systemów wyspowych czy równoległych), natężenie prądu byłoby bardzo wysokie - około 83A. Do takiego prądu potrzebowalibyśmy niezwykle grubych, kosztownych przewodów, aby uniknąć znaczących strat mocy (ciepła wydzielanego na rezystancji przewodu). Prawo Ohma jest bezlitosne: straty mocy są proporcjonalne do kwadratu natężenia prądu i rezystancji przewodu (P = I²R).

Jednak przy łączeniu szeregowym tych samych paneli, uzyskując napięcie 350V, natężenie prądu dla tej samej mocy 4kW wyniesie zaledwie około 11.4A. Przy takim natężeniu, do przesłania mocy na 30 metrów wystarczą przewody o znacznie mniejszym przekroju, co obniża koszty materiałowe i ułatwia pracę instalatorom. Różnica w średnicy kabli, a co za tym idzie, w ich cenie, potrafi być naprawdę znacząca, często sięgająca kilkudziesięciu, a nawet kilkuset złotych na metr.

Warto jednak pamiętać o ograniczeniach wynikających z parametrów samego inwertera. Każdy falownik ma określone maksymalne napięcie wejściowe (Vmax), które nie może być przekroczone. Zbyt długi string, czyli zbyt wiele paneli połączonych szeregowo, może spowodować przekroczenie tego napięcia, zwłaszcza w niskich temperaturach, kiedy napięcie modułów wzrasta. Dlatego dobór odpowiedniej liczby paneli w stringu jest kluczowy dla bezpiecznej i efektywnej pracy systemu.

Innym ważnym parametrem inwertera jest napięcie startu oraz napięcie w punkcie mocy maksymalnej (MPPT - Maximum Power Point Tracking). Inwerter zacznie pracę dopiero, gdy napięcie stringu osiągnie minimalny próg, np. 80V. Optymalnie pracuje on w określonym zakresie napięć MPPT, np. 150-500V. Zbyt krótki string (za mało paneli) może sprawić, że napięcie będzie zbyt niskie, uniemożliwiając inwerterowi pracę lub obniżając jego wydajność. To trochę jak próba zasilenia silnika elektrycznego zbyt niskim napięciem – po prostu się nie uruchomi lub będzie działał powoli.

Podsumowując wpływ łączenia szeregowego na parametry elektryczne, można powiedzieć, że jest to metoda "zwiększająca napięcie". Natężenie w stringu pozostaje zasadniczo stałe (równe natężeniu najsłabszego ogniwa), ale sumaryczne napięcie systemu rośnie z każdym dodanym panelem. Ten mechanizm jest podstawą działania większości domowych i komercyjnych instalacji PV i ma bezpośrednie przełożenie na wydajność konwersji energii w inwerterze oraz na koszty i wydajność okablowania.

Panele połączone szeregowo a pojęcie stringu

Termin "string" to absolutny fundament, gdy mówimy o szeregowym łączeniu paneli fotowoltaicznych. W najprostszych słowach, string to łańcuch, jeden ciąg modułów połączonych szeregowo, gdzie wyjście (+) ostatniego panelu w stringu i wyjście (-) pierwszego panelu w stringu (lub na odwrót) stanowi punkt podłączenia do inwertera lub innego komponentu systemu. To właśnie te stringi tworzą "serce" układu DC (prądu stałego) instalacji.

Każda typowa domowa instalacja fotowoltaiczna składa się zazwyczaj z jednego lub kilku takich stringów. Moduły na dachu są fizycznie łączone przewodami DC, które często wychodzą z puszek przyłączeniowych z tyłu każdego panelu. Przewód dodatni jednego panelu jest skręcany (specjalistycznym złączem, najczęściej typu MC4) z przewodem ujemnym kolejnego. Ten proces powtarza się, tworząc łańcuch. Na końcach łańcucha pozostają tylko jedno złącze dodatnie z pierwszego panelu i jedno złącze ujemne z ostatniego panela – to są "końce" stringu, które są prowadzone do inwertera.

Liczba paneli, jaką można połączyć w jeden string, nie jest arbitralna. Jest to krytyczna decyzja projektowa, podyktowana kilkoma czynnikami, z których najważniejszy to maksymalne napięcie wejściowe inwertera (Vmax). Jak już wiemy, łączenie szeregowe sumuje napięcia. Napięcie paneli wzrasta również wraz ze spadkiem temperatury. Dlatego, projektując string, należy uwzględnić najniższą spodziewaną temperaturę w lokalizacji instalacji, ponieważ w takich warunkach napięcie stringu będzie najwyższe. Przekroczenie Vmax inwertera jest niedopuszczalne i może prowadzić do jego uszkodzenia lub wyłączenia systemu.

Inne parametry limitujące długość stringu to minimalne napięcie pracy inwertera (Vstart/Vmin) oraz zakres napięcia MPPT. String musi być wystarczająco długi, aby jego napięcie w normalnych warunkach pracy mieściło się w optymalnym zakresie MPPT inwertera, a także aby przekraczało napięcie startu o wschodzie słońca czy w warunkach niskiego nasłonecznienia. Zbyt krótki string może oznaczać opóźniony start pracy systemu lub jego nieregularne działanie.

Projektant instalacji fotowoltaicznej musi zbalansować te parametry. Przykładowo, inwerter o Vmax 600V i zakresie MPPT 100-500V, w połączeniu z panelami o napięciu Ump=35V (i wyższym w niskiej temperaturze), pozwoli na stworzenie stringu składającego się z około 12-15 paneli. Dlaczego nie więcej? Bo w zimie, przy silnym mrozie, napięcie każdego panelu może wzrosnąć do 40V czy nawet więcej. Wtedy 15 paneli da napięcie 600V, co jest na granicy lub może nawet lekko przekraczać Vmax inwertera. Precyzyjne obliczenia z uwzględnieniem współczynników temperaturowych modułów są niezbędne.

Panele o wyższej mocy i nowszych technologiach (np. połówkowe ogniwa, MBB - Multi Busbar) zazwyczaj mają nieco inne parametry elektryczne, w tym napięcie i natężenie. To sprawia, że obliczenia dotyczące stringów muszą być specyficzne dla konkretnego modelu modułu. Nie można po prostu przyjąć uogólnionych wartości; trzeba zajrzeć do karty katalogowej każdego panelu, aby poznać jego dokładne Ump, Isc (prąd zwarcia), Voc (napięcie obwodu otwartego), oraz współczynniki temperaturowe napięcia i prądu.

Koncepcja stringu jest również kluczowa dla zrozumienia, jak działają inwertery stringowe. Taki inwerter monitoruje i optymalizuje punkt pracy dla całego łańcucha paneli jako jednej jednostki. Oznacza to, że wydajność całego stringu jest ściśle powiązana z wydajnością każdego pojedynczego panelu w tym stringu. Ten fakt, jak zobaczymy w dalszej części, ma ogromne znaczenie w kontekście wpływu zacienienia.

W przypadku instalacji większej mocy, która wymagałaby wielu stringów, inwerter może mieć możliwość podłączenia dwóch lub więcej stringów niezależnie, dzięki zastosowaniu kilku trackerów MPPT (Maximum Power Point Tracking). Każdy taki tracker MPPT działa jak osobny "mózg" dla przypisanego mu stringu, niezależnie optymalizując punkt pracy tego konkretnego łańcucha paneli. Pozwala to na bardziej elastyczne projektowanie i redukcję strat, zwłaszcza gdy dach ma skomplikowany kształt lub występuje ryzyko nierównomiernego zacienienia różnych części instalacji. Możemy mieć wtedy, na przykład, jeden string na połaci wschodniej, a drugi na zachodniej, oba podłączone do jednego inwertera wyposażonego w dwa trackery MPPT.

Ważne jest, aby pamiętać, że w ramach jednego trackera MPPT powinny być podłączone stringi o identycznych parametrach – tej samej liczbie paneli, tym samym modelu paneli i najlepiej takiej samej orientacji i nachyleniu. Mieszanie paneli o różnej mocy, liczbie czy skierowaniu w ramach jednego stringu lub jednego trackera MPPT prowadzi do nieoptymalnej pracy i strat energii. Projektowanie stringów wymaga więc precyzji i uwzględnienia wszystkich warunków zewnętrznych i technicznych.

Z praktyki wiem, że właściwe zaprojektowanie stringów to etap, na którym dobry instalator naprawdę się wyróżnia. Niejednokrotnie widziałem instalacje, gdzie nieprawidłowa konfiguracja stringów prowadziła do znacznych strat mocy, pozornie bez widocznej przyczyny. To detale, takie jak precyzyjne wyliczenie maksymalnej i minimalnej liczby paneli w stringu dla danego inwertera i lokalizacji, decydują o tym, czy system będzie działał na najwyższych obrotach. "Diabeł tkwi w szczegółach" – to powiedzenie idealnie pasuje do tworzenia stringów w fotowoltaice.

Zalety i wady szeregowego łączenia paneli PV

Szeregowe łączenie paneli fotowoltaicznych, choć nie jest jedynym sposobem zespalania modułów, zdominowało rynek domowych i małych komercyjnych instalacji PV. Ta popularność nie bierze się znikąd – metoda ta posiada szereg kluczowych zalet, które czynią ją atrakcyjnym i często optymalnym rozwiązaniem. Jednak, jak w życiu, nic nie jest idealne, a łączenie szeregowe ma również swoje wady, o których potencjalny inwestor powinien być świadomy.

Zalety łączenia szeregowego

Główną i niepodważalną zaletą jest uzyskanie wysokiego napięcia systemowego. To wysokie napięcie, jak wspominaliśmy wcześniej, umożliwia efektywną pracę nowoczesnych inwerterów stringowych, które przetwarzają prąd stały (DC) na zmienny (AC) bez użycia ciężkich transformatorów. Wyższe napięcie oznacza mniejsze natężenie przy tej samej mocy, co z kolei przekłada się na znacznie mniejsze straty energii w przewodach łączących panele z inwerterem. Prosty rachunek pokazuje, że przesłanie 5 kW mocy przy 400V napięcia stałego wymaga prądu nieco ponad 12.5 A. Ten sam system przy 50V wymagałby prądu 100 A! Różnica w wymaganych przekrojach kabli, a co za tym idzie w kosztach i pracochłonności instalacji, jest gigantyczna.

Kolejną zaletą jest prostota i niższy koszt instalacji okablowania DC. W systemie szeregowym, z każdego stringu prowadzi się do inwertera tylko dwa przewody (plus i minus). Jeśli mamy instalację składającą się z trzech stringów, do inwertera dotrze sześć przewodów. W systemie równoległym, gdzie każdy panel mógłby być potencjalnie podłączony osobno do głównej szyny (np. w systemach wyspowych), liczba przewodów wracających do punktu zbiorczego byłaby równa dwukrotności liczby paneli, co w przypadku instalacji 10 kW składającej się z 25 paneli oznaczałoby 50 grubych przewodów – to prawdziwy koszmar instalatora i kosztowy paraliż.

Centralizacja przetwarzania energii w inwerterze stringowym jest również często postrzegana jako zaleta. Uproszczony montaż na dachu (brak indywidualnych urządzeń optymalizujących lub mikroinwerterów pod każdym panelem) oznacza mniej punktów potencjalnej awarii na samej połaci dachowej. Moduły są połączone prostymi przewodami, a cała zaawansowana elektronika, która jest bardziej podatna na wysokie temperatury czy wilgoć, znajduje się zazwyczaj w inwerterze zamontowanym w suchym i wentylowanym miejscu (garażu, piwnicy). To może potencjalnie zwiększyć niezawodność i uprościć serwisowanie.

Z mojego doświadczenia wynika, że dla większości typowych dachów jednopłaszczyznowych, niezasłanianych przez kominy, drzewa czy inne przeszkody, podłączenie szeregowe jest najlepszym kompromisem między wydajnością a kosztem. Instalacja jest szybsza i prostsza, a potencjalne straty mocy z powodu niekorzystnych warunków pracy są minimalne, o ile tylko unikniemy zacienienia.

Wady łączenia szeregowego

Najbardziej znaczącą wadą łączenia szeregowego, prawdziwą piętą achillesową tego rozwiązania, jest wrażliwość na zacienienie. Ponieważ natężenie prądu w stringu jest takie samo w każdym punkcie i równe natężeniu ogniwa lub panelu pracującego najsłabiej, zacienienie nawet niewielkiej części jednego panelu w stringu może drastycznie obniżyć wydajność całego łańcucha. To tak, jakby w rurociągu nagle pojawiło się wąskie gardło – przepustowość całego systemu spada do przepustowości tego najwęższego miejsca. Diod bocznikowych, które teoretycznie mają pomóc, często nie są w stanie w pełni skompensować tej straty.

Problem zacienienia staje się krytyczny, gdy mamy do czynienia z obiektami rzucającymi ruchome cienie (np. gałęzie drzew, słupy, sąsiednie budynki) lub z połaciami dachu, na których montaż paneli siłą rzeczy narażony jest na przeszkody (kominy, wywietrzniki). W takich przypadkach, nawet krótkotrwałe zacienienie jednego czy dwóch paneli może prowadzić do znacznych, a nawet kilkudziesięcioprocentowych strat w produkcji energii całego stringu, a co za tym idzie, całej instalacji w danym momencie. To sprawia, że łączenie szeregowe bywa niewskazane na dachach o skomplikowanej geometrii lub wysokim ryzyku zacienienia.

Kolejną wadą jest trudność w rozbudowie systemu lub wymianie pojedynczych modułów. String powinien składać się z paneli o identycznych parametrach. Dodanie paneli o innej mocy, technologii czy po prostu od innego producenta do istniejącego stringu jest często niemożliwe lub prowadzi do spadku wydajności całej konfiguracji. Podobnie, jeśli jeden panel w stringu ulegnie awarii lub jego wydajność znacząco spadnie (np. z powodu degradacji), może on ograniczać wydajność całego stringu. Co więcej, wymiana takiego panelu na nowy, o lepszych parametrach, również wymagałaby zazwyczaj wymiany wszystkich paneli w stringu, aby utrzymać jednolitość, co jest nieopłacalne. W praktyce często wymienia się uszkodzony panel na inny o jak najbardziej zbliżonych parametrach, licząc się jednak z pewnym kompromisem wydajnościowym.

Ograniczenie długości stringu przez maksymalne napięcie wejściowe inwertera (Vmax) może być problemem przy bardzo dużych instalacjach, gdzie chcielibyśmy połączyć bardzo dużo paneli w jeden długi string, aby zminimalizować liczbę kabli i punktów podłączeniowych. W takich przypadkach, zwłaszcza z panelami o wysokim napięciu pojedynczego modułu, trzeba podzielić panele na więcej stringów lub zastosować inwerter o bardzo wysokim Vmax.

Ponadto, monitoring w systemie stringowym bez dodatkowych optymalizatorów mocy odbywa się zazwyczaj na poziomie całego stringu. Inwerter pokazuje parametry pracy (napięcie, natężenie, moc) dla każdego podłączonego stringu, ale nie dla każdego pojedynczego panelu. Jeśli jeden panel zaczyna pracować gorzej, bez dodatkowych urządzeń trudno go zlokalizować bez dokładnych pomiarów elektrycznych na każdym module. Dopiero zaawansowane systemy monitoringu paneli (PVM - Panel Level Monitoring) lub optymalizatory mocy dodane do każdego panelu rozwiązują ten problem, ale podnoszą koszty instalacji.

Pomimo tych wad, dla większości domowych instalacji o standardowej architekturze dachu, łączenie szeregowe paneli pozostaje najbardziej opłacalnym i efektywnym rozwiązaniem, o ile tylko można skutecznie zarządzać problemem zacienienia – na przykład poprzez unikanie montażu paneli w zacienionych miejscach lub stosowanie rozwiązań uzupełniających, takich jak optymalizatory mocy na poszczególnych panelach w zacienionym stringu.

Wpływ zacienienia na szeregowe stringi paneli

To jest temat, przy którym można by napisać książkę – wpływ zacienienia na wydajność stringów połączonych szeregowo to jeden z najważniejszych, a zarazem najbardziej złożonych problemów w fotowoltaice. Jak już wspomnieliśmy, najsłabsze ogniwo w łańcuchu szeregowym dyktuje tempo pracy całego łańcucha. Gdy dochodzi do zacienienia, nawet częściowego, na jednym panelu w stringu, efekty mogą być dalekosiężne i nieproporcjonalne do samego stopnia zacienienia.

Kiedy część panelu (a tym samym część jego ogniw fotowoltaicznych) jest zacieniona, te zacienione ogniwa przestają generować prąd. Co gorsza, w układzie szeregowym stają się one przeszkodą dla prądu generowanego przez pozostałe, niezacienione ogniwa w tym samym module oraz we wszystkich pozostałych panelach w stringu. Zacienione ogniwa zaczynają działać jak rezystor, hamując przepływ prądu i wydzielając ciepło, co może prowadzić do uszkodzeń panelu (tzw. hot spots). To właśnie w tym momencie ujawnia się brutalna prawda o połączeniu szeregowym: prąd w całym stringu spada do poziomu, jaki są w stanie przepuścić zacienione ogniwa.

Aby zaradzić temu problemowi i chronić panele przed uszkodzeniem termicznym, każdy moduł fotowoltaiczny wyposażony jest w diody bocznikowe (bypass diodes). Typowy panel złożony z 60 czy 72 ogniw ma zazwyczaj 3 diody bocznikowe, dzielące go na 3 sekcje po 20 lub 24 ogniwa. Gdy część sekcji zostanie znacząco zacieniona, odpowiednia dioda bocznikowa otwiera "obwodnicę", pozwalając prądowi ominąć tę konkretną sekcję ogniw. To chroni zacienione ogniwa przed nadmiernym nagrzewaniem i pozwala pozostałym sekcjom w panelu oraz reszcie stringu kontynuować pracę.

Jednak działanie diod bocznikowych ma swoją cenę. Ominięcie zacienionej sekcji panelu oznacza, że ta sekcja przestaje wnosić swój wkład w generowanie energii. Co gorsza, spadek napięcia na diodzie bocznikowej (choć niewielki, rzędu 0.5-1V) i ewentualne straty wynikające z przepływu prądu przez pominiętą sekcję nadal wpływają na parametry całego modułu. Cały string traci nie tylko energię z pominiętej sekcji, ale jego ogólny punkt pracy przesuwa się, co prowadzi do obniżenia mocy generowanej przez wszystkie panele. Spadek mocy jest często znacznie większy niż proporcjonalny do zacienionej powierzchni.

Wyobraźmy sobie, że string składa się z 10 paneli, każdy podzielony na 3 sekcje. Zacienienie jednej trzeciej jednego panelu (czyli jednej sekcji, np. przez komin) aktywuje jedną diodę bocznikową. Panel ten przestaje generować znaczną część swojej mocy, a jego natężenie i napięcie spadają. Ponieważ string jest połączony szeregowo, spadek natężenia na tym jednym panelu obniża natężenie w całym stringu, redukując moc generowaną przez wszystkie 10 paneli. To klasyczny przykład efektu "choinki" – zgaśnięcie jednej żarówki (dawniej) powodowało zgaśnięcie całego łańcucha.

Jak bardzo może spaść moc? Przy częściowym zacienieniu jednego panelu w stringu składającym się z 10-15 paneli, straty mocy w całym stringu mogą wynosić od 20% do nawet 70-80% nominalnej mocy, w zależności od stopnia zacienienia i jego rozłożenia na ogniwach. Wykres przedstawiony wcześniej dobrze ilustruje tę dramatyczną zależność. Pełne zacienienie jednego panelu może praktycznie zatrzymać przepływ prądu i moc całego stringu, choć diody bocznikowe będą próbowały to minimalizować, często kosztem znacznego spadku napięcia i wydajności.

Ważne jest również, aby zrozumieć, że cień, zwłaszcza od pobliskich obiektów, często porusza się w ciągu dnia. Cień od komina czy drzewa rano pada na jedne panele, w południe na inne, a po południu na jeszcze inne. To dynamiczne zacienienie powoduje ciągłe zmiany w wydajności poszczególnych ogniw i sekcji, prowadząc do nieregularnej pracy stringu i potencjalnie znaczących strat energii skumulowanych w ciągu całego roku. Jest to zupełnie inna sytuacja niż stałe przeszkody (jak dachówki), które można ominąć podczas projektowania układu paneli.

W miejscach, gdzie zacienienie jest nieuniknione i ma istotny wpływ na planowany układ paneli, rozwiązania alternatywne lub uzupełniające stają się niemal niezbędne. Można zastosować optymalizatory mocy pod każdy panel, które monitorują i optymalizują pracę każdego modułu niezależnie, łagodząc wpływ zacienienia na resztę stringu. Innym rozwiązaniem są mikroinwertery, gdzie każdy panel ma swój własny inwerter i działa w pełni niezależnie, eliminując problem wpływu zacienienia jednego panelu na inne w tej samej grupie, choć zazwyczaj działają przy niższym napięciu na poziomie panelu i wymagają prowadzenia na dachu kabli AC zamiast DC.

Podsumowując wpływ zacienienia na szeregowe stringi, jest to największa słabość tej metody połączenia. System szeregowy działa najlepiej, gdy wszystkie panele w stringu mają jednakowe warunki nasłonecznienia. Wszelkie odstępstwa od tego stanu, spowodowane przez cienie, brud czy nawet nierównomierne starzenie się paneli, będą miały negatywny wpływ na wydajność całego stringu, a w konsekwencji, na całą produkcję energii przez instalację. Stąd kluczowe jest, aby na etapie projektowania dokładnie przeanalizować ryzyko zacienienia w miejscu planowanej instalacji i dobrać odpowiednią strategię łączenia paneli, która pozwoli zminimalizować straty.