基于太阳能发电系统的缺点之一是转换效率。太阳能电池板能从每100mm2的光伏电池获取约1mW的平均电能。典型效率约为10%。光伏电源的功率系数(即在阳光一直照射的条件下，太阳能电池实际产生的平均电能与理论上可产生的电能之比)约为15%至20%。有多种原因导致这一结果，包括阳光本身的变化，如夜间完全消失，以及即使在白天，阴影和天气条件也常常导致光照减少。
光电转换为效率计算引入了更多变数，包括太阳能电池板的温度及其理论峰值效率。对设计工程师来说，另一个问题是光伏电池产生的电压约有0.5V不规则变化。当选择能量转换拓扑时，这种变化会带来严重影响。例如，对低效的能量转换技术来说，它有可能消耗掉所采集到的很大一部分光伏电能。
为适应太阳不是全天24小时都照射这一事实，太阳能供电系统要包含电池以及给电池高效充电所需的复杂电子器件。当电池被集成到系统中时，电池充电需要额外的DC/DC转换电路，同时还需要电池管理和监控。
许多由太阳能供电的系统还与电网对接，从而要求相位同步和功率因数校正。还有许多需要复杂控制的使用环境。例如，必须内置故障预警机制以防范公共电网的停掉电等事件。这些仅仅是设计工程师必须要考虑的头等大事。
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