موارد استفاده سیستم های فتوولتاییک عبارتند از: پمپاژ خورشیدی، روشنایی خورشیدی، حفاظت کاتدیک، یخچال های خورشیدی و... 

1.پمپاژ خورشیدی

   با آغاز قرن 21 و تغییرات جوی، آب به یكی از مسائل استراتژیک تبدیل گردید. تاكنون بیش از 60000 پمپ خورشیدی با توان مختلف از یك كیلووات تا 10 كیلووات در روستاهای فاقد برق در سراسر جهان نصب گردیده است.

   پمپ های فتوولتاییك قابلیت استحصال آب از چاهها، رودخانه ها و … به منظور تأمین آب مورد نیاز را دارند:

1. روستا ها )آب شرب(

2. آبیاری

3. دامپروری

4. پرورش ماهی

5. جنگل ها و مراتع

6. آبشخور حیوانات اهلی و وحشی

7. آبنما ها و …..

   در این سیستم با استفاده از توان الکتریکی تولیدی توسط سلول های فتوولتاییك و با استفاده از پمپ های خاص، آب موجود در یك چاه، رودخانه و یا آبگیر به سطح بالاتر منتقل می شود. این سیستم برای مكان های روستایی و محل عبور حیوانات در پارك های حفاظت شده مناسب است. یکی از موارد استفاده پمپ آبی خورشیدی برای نصب در پارك انرژیو نشان دادن تبدیل صورت های مختلف انرژی به یكدیگر بسیار مناسب است. از جمله این موارد استفاده در مکان های دور از شبکه می باشد. تامین آب در اماکن دور از شبکه یکی از معضلات بخش كشاورزی در ایران و جهان می باشد که می توان برای حل این مشکل از سیستم های فتوولتاییکی استفاده کرد.

اجزای اصلی سیستم پمپاژ خورشیدی

سیستم پمپاژ خورشیدی، متشکل از 5 قسمت عمده می باشد:

• صفحات خورشیدی الکتریکی
• پمپ
• کنترل کننده پمپ
• مخزن ذخیره باتری

   اندازه پمپ های خورشیدی، بر اساس عمق چاه و میزان آب مورد نیاز تعیین می شود. توان این پمپ ها، به کمک آرایشی از صفحات خورشیدی الکتریکی، تامین خواهد شد. توان تبادل شده مابین صفحات خورشیدی الکتریکی و پمپ، توسط یک کنترل کننده، کنترل می شود. این کنترل کننده، از پمپ در مقابل نوسانات جریان محافظت نموده و شرایط ایجاد خروجی دائم را فراهم می نماید. علاوه بر این، در صورت خشک کار کردن پمپ، کنترل کننده پمپ می تواند موجب خاموش شدن سیستم شود. با تعبیه یک سویچ شناور متصل به کنترل کننده، در هنگام پر شدن مخزن، می توان پمپ را از کار انداخت. مکانیزم ذخیره در سیستم پمپ های آبی خورشیدی، می تواند به دو صورت باشد:

ذخیره آب: با صرفه ترین و قابل اطمینان ترین روش، ذخیره آب است.

ذخیره توان: می توان جهت استفاده از پمپ در روزهای ابری و در شب ها، با تعبیه باتری، مبادرت به ذخیره توان نمود. این روش نیز اگر چه دارای قابلیت اطمینان بالایی می باشد، مستلزم هزینه های بالاتر و نگهداری افزونتری، نسبت به روش اول می باشد. با صرفه بودن و قابلیت اطمینان بالای این سیستم، استفاده از آن را به روشی عالی جهت پمپاژ آب از راه دور، تبدیل نموده است.

   دامداران غرب آمریکا، کانادا، مکزیک و استرالیا، از جمله کاربران پمپ های خورشیدی می باشند. به دلیل اینکه منابع آب این دامداران، کیلومتر ها از مراتع آن ها فاصله داشته و شبکه های آب رسانی نیز در این نواحی، به میزان کافی نبوده و همچنین به علت بالا بودن هزینه های سوخت رسانی و تعمیرات و نگهداری ژنراتورها، بهترین گزینه، پمپ های خورشیدی می باشد. برخی از انواع پمپ های آبی خورشیدی عبارت اند از:

پمپ های زیر آبی

پمپ های تقویتی سانتریفیوژ سطحی

پمپ های با پیستون تریپلکس

پمپ های جت

پمپ های آبی خورشیدی سری D5

پمپ های آبی خورشیدی SQFlex

پمپ های آبی خورشیدی l*rentz

پمپ های آبی خورشیدی سری SCS

پمپ های آبی خورشیدی سری SDS

2.روشنایی خورشیدی

   سیستم های روشنایی خورشیدی به 2 دسته كلی تقسیم می شوند:

1. روشنایی داخلی: این سیستم ها برای استفاده در داخل منازل، كارگاه ها، پاسگاه های محیط بانی و ... طراحی شده اند.

2. روشنایی خارجی: كه شامل موارد زیر است:

• چراغ های خیابانی و پاركی
• روشنایی تابلو های تبلیغاتی
• چراغ های تزیینی
• چراغ های راهنمایی و رانندگی و هشدار دهنده  

اجزای تشكیل دهنده سیستم روشنایی خورشیدی عبارتند از:

• پانل های خورشیدی
• شارژ كنترلر
• باطری
• بالاست الكترونیكی
• لامپ فلورسنت كم مصرف

   طرز كار چراغ های خورشیدی خیابانی و پاركی بدین صورت است كه پانل های خورشیدی در روز انرژی خورشیدی را تبدیل به الكتریسیته كرده و توسط شارژ كنترلر، باطری ها را شارژ می كنند. در پایان روز و زمان غروب خورشید شارژ كنترلر با در نظر گرفتن میزان نور دریافتی در زمان مناسب چراغ ها را به طور خودكار روشن می نماید. مدت زمان روشنایی چراغ بسته به مورد مصرف قابل تنظیم می باشد. به محض دریافت اولین اشعه های نور خورشید در صبح شارژ كنترلر جریان خروجی را قطع كرده و لامپ راخاموش می نمایید.

3.حفاظت كاتدیك

   به منظور جلوگیری از پوسیدگی لوله های انتقال آب، مواد شیمیایی، نفت و گاز، نشت مواد مذكور از لوله ها و جلوگیری از آلودگی محیط زیست استفاده از حفاظت كاتدیك فتوولتاییك یك راه حل مناسب و ساده جهت جلوگیری از این مسئله می باشد. می توان فن آوری سلول های خورشیدی و حفاظت كاتودیك را با یكدیگر تلفیق نمود. بدین صورت كه جریان الكتریسیته لازم جهت حفاظت كاتدیك، از محل سلول های خورشیدی تامین شود. در مقیاس های زیاد، استفاده از سلول های خورشیدی جهت حفاظت كاتدیك، از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. اغلب زمانی از سلول های خورشیدی جهت حفاظت كاتدیك استفاده می شود كه جریان مورد نیاز، كم باشد.(كمتر از 10 آمپر)

4.یخچال های خورشیدی

   در سال های اخیر استفاده از یخچال های خورشیدی برای سرویس دهی به روستا ها و ارائه خدمات بهداشتی و تغذیه ای در مناطق دور افتاده و صعب العبور رشد روزافزونی داشته است. با توجه به حساسیت داروها، مواد خوراكی نسبت به افزایش دما، خنك نگهداشتن آن ها در حمل و نقل و همچنین در محل نگهداری مهم و خطرناك می باشد. قابلیت اعتماد یخچال های خورشیدی به گونه ای بوده است كه در طی 5 سال گذشته بیش از 10000 یخچال خورشیدی برای كاربرد های بهداشتی و درمانی در سراسر آفریقا راه اندازی شده است.

5.سیستم تغذیه كننده پرتابل

   سیستم های فتوولتاییك در این بخش كاربرد های فراوانی دارند. قابلیت حمل و نقل، سهولت در نصب و راه اندازی از جمله مزایای این سیستم ها می باشد كه در رشد و توسعه آن نقش بسزایی دارد. بازه توانی این سیستم ها از 100 وات الی یك یكلووات تعریف شده است. از جمله كاربرد آن می توان به سیستم تغذیه كننده یك چادر عشایری و كمپ های جنگلی اشاره كرد.

6.پیک سایی از شبکه سراسری :

   بررسی های انجام شده در استان هرمزگان نشانگر این مطلب است كه استفاده مداوم از دستگاه های برودتی در شهرهایی چون بندرعباس، بوشهر و …. باعث ایجاد پیك مصرف انرژی الكتریكی در طی روز می گردد. بنابراین در این مناطق پیك مصرف انرژی الكتریكی کیبار در طول روز و یكبار در طول شب اتفاق می افتد كه موجب خاموشی و همچنین كاهش یكفیت برق مصرفی در طی روز و شب خواهد شد. لذا برای پوشش دادن این پیك در طول روز نیاز به راه اندازی واحد های نیروگاهی بیشتر و مصرف سوخت بیشتر خواهیم داشت. لذا با استفاده از سیستمهای متصل به شبکه فتوولتاییک می توان بخشی از انرژی مصرفی هر واحد را تامین نمود

7.آب نمای فتوولتاییك :

   سیستم فتوولتاییك قادر به تأمین توان مورد نیاز آب نماها، مراكز تفریحی، پرورش ماهی، آبیاری فضای سبز و … می باشد. تجهیزات لازم بر اساس هر كاربرد و توان مورد نیاز تغییر می كند.

8.ماهواره های خورشیدی

   ماهواره خورشیدی شامل کلکتورهای بزرگ خورشیدی گردان است که می توانند مقدار بسیار زیادی برق تولید کنند و مطالب مورد نظر را به شکل انرژی ما کیروویو به زمین منتقل نمایند سلول های خورشیدی در تامین توان سیستم های فضایی همچون ماهواره ها و تلسکوپ (مانند هابل) بسیار مفید می باشند. مزیت این سلول ها در مصارف فضایی، قابلیت اطمینان بالا و به صرفه بودن آن ها از لحاظ اقتصادی می باشد؛ در حالی که دیگر منابع، گران و پر دردسر می باشند.

   طراحی انجام شده جهت آرایش سلول های خورشیدی در برگیرنده تعداد زیادی منعکس کننده با قابلیت افزایش سطح می باشد که نور خورشید را بر روی مدول های کوچکی از سلول های خورشیدی با راندمان بالا، متمرکز می نمایند. یکی از بهترین و بارزترین مثال ها از به کارگیری سلول های خورشیدی در پروژه های فضایی، ایستگاه بین المللی فضایی می باشد.

   این ایستگاه، از قدرتمندترین واحد سلول های خورشیدی، برخوردار می باشد. این واحد متشکل از چهار بال به رنگ طلایی می باشد که طول هر بال، 72 متر از طول کل ایستگاه فضایی بیشتر است. در مجموع، 250000 سلول خورشیدی در واحد خورشیدی مستقر در ایستگاه فضایی بین المللی وجود دارد که از توانایی تامین توان بخشی از ناحیه اطراف خود، برخوردار می باشند. از دیگر مصارف فضایی سلول های خورشیدی، اتومبیل های مورد استفاده در تردد بر روی سطح دیگر کرات می باشد.

9.ماشین حساب، ساعت، رادیو، ضبط صوت و وسایل بازی كودكانه

   یا هر نوع وسیله ای كه تا كنون با باطری خشك كار می كرده است. یكی دیگر از كاربرد های این سیستم می باشد، مثلا كشور ژاپن در سال1983 حدود 30 میلیون ماشین حساب خورشیدی تولید كرده است كه سلول های خورشیدی به كار رفته در آن ها مساحتی حدود 20000 متر مربع و توان الكتریكی معادل 500 کیلووات داشته اند.