図 1-1 から 図 1-4 に、日陰ありと日陰なしの条件を比較した PV セルの I-V 曲線を示します。日陰なしの場合、ストリング特性曲線全体は、MPP と同様に各セルの曲線の合計と見なすことができます。セル 1 (赤) を日陰にすると、これを通過する最大許容電流は急速に減少し、セルが同じ電流と直列に接続されているため、ストリング電流も同じ値になります。全体的なストリング特性曲線は、MPP と同様に日陰のセルによって引き下げられます。

図 1-5 に、屋上 PV アプリケーションのシナリオ例を示します。日陰なしからほぼ完全な日陰まで、さまざまな日陰条件のいくつかの PV パネルがあります。これは、対応する I-V 曲線も MPP と同様に異なることを意味します。これは、日陰が徐々に大きくなるにつれて、PV パネルの発電能力も徐々に低下することがわかります。

ただし、ストリング インバータでは、PV パネルが直列に接続されて同じストリング電流でストリングを形成するため、すべての PV パネルの発電能力は最も低いものによって制限されます。また、すべての PV パネルは、最も電流の少ないパネルと同じ電流になるよう強制されます。これはバケツ効果と呼ばれます。

図 1-6 から 図 1-9 に、日陰条件の有無にかかわらず、PV システムの発電効果のデモを示します。

要約すると、従来のストリング インバータ PV システムの発電効率は、日陰 (周囲の建物、樹木、雲、落ち葉、鳥の糞など)、PV モジュールの不整合損失、PV パネルの向き不整合損失 (異なる向きの屋根に設置された PV パネル) などの要因の影響を受けます。

MLPE が必要な理由は、ストリング インバータはグローバル MPPT しか実現できないため、MLPE によりモジュール レベルの MPPT を実現し、発電量を向上させることができるからです。さらに、MLPE は、米国電気工事規定 (NEC) のモジュール レベルの急速遮断 (RSD) 要件への準拠、およびモジュール レベルの監視および診断機能を自然に提供します。そのため、発電効率が低い場合、または現地の法律で RSD が要求されている場合、PV システムでは MLPE 製品を検討する必要があります。一般的に、これは主に住宅用および小規模の商用 PV システム用に設計されています。また、RSD はマイクロインバータやソーラー電力オプティマイザから独立した製品であることにも注意してください。したがって、RSD は MLPE 製品の一種と見なされることもありますが、これはマイクロインバータやソーラー電力オプティマイザのように発電性能を向上させず、シャットダウン機能のみを提供します。