Zonnepanelen bestaan uit een aantal individuele zonnecellen. De eigenschappen van deze cellen bepalen het totale maximale vermogen van het gehele paneel. Het elektrisch vermogen dat zonnepanelen genereren wordt gemeten in watt. Elk zonnepaneel heeft een nominaal vermogen van watt op basis van zijn vermogen onder specifieke zonlichtomstandigheden.
Nominale vermogens en paneelefficiëntie

De beschikbare zonne-energie voor zonnepaneelsystemen is afhankelijk van een aantal factoren. Breedtegraad, het weer en de invalshoek van zonlicht beïnvloeden elk de hoeveelheid beschikbare zonne-energie op een locatie. Om echter zonnepanelen ter vergelijking te beoordelen, gaan fabrikanten uit van een gemiddeld beschikbare zonne-energie van 1.000 watt per vierkante meter. Het percentage van die energie dat wordt omgezet in elektrische energie is de efficiëntie van het paneel. Een paneel van 1 vierkante meter kan bijvoorbeeld een vermogen van 150 watt hebben. Uitgaande van 1000 beschikbare watt, zet dit paneel 15 procent van die zonne-energie om in elektrische energie. Daarom heeft dit paneel een efficiëntie van 15 procent. Het gemiddelde silicium zonnepaneel produceert vermogen met een efficiëntie van ongeveer 15 tot 18 procent, afhankelijk van het type siliciumkristal.
Kenmerken van zonnecellen

Het vermogen van een zonnepaneel is afhankelijk van de spanning en stroom die worden gegenereerd door individuele cellen. Spanning is het elektrische potentiaalverschil tussen twee punten en wordt gemeten in volt. Stroom is de meting van de stroom van elektrische lading door een bepaald gebied en wordt gemeten in ampère. Een typische silicium zonnecel genereert tussen 0,5 en 0,6 volt. De uitgangsstroom varieert afhankelijk van de grootte van de cel. In het algemeen produceert een typische in de handel verkrijgbare siliciumcel een stroom tussen 28 en 35 milliampère per vierkante centimeter. Wanneer cellen worden gecombineerd, kunnen stroom en spanning worden verhoogd. Macht is het product van spanning en stroom. Daarom hebben grotere modules een grotere output-wattwaarde.
Celverbindingen

Cellen kunnen in serie of parallelle verbindingen worden aangesloten. Serieverbindingen bestaan uit cellen die met elkaar zijn verbonden. Wanneer cellen in serie zijn geschakeld, tellen hun spanningen op, maar hun stromen niet; de stroom van een serieverbinding is hetzelfde als één cel. Twee cellen die 0,6 volt in serie produceren, produceren bijvoorbeeld 1,2 volt. De stroom zou echter niet toenemen. Parallelle verbindingen bestaan uit cellen die naast elkaar zijn verbonden. Wanneer cellen parallel zijn aangesloten, voegen hun stromen toe, maar hun spanningen niet. U kunt deze twee soorten verbindingen combineren om bijna elke combinatie van spanning en stroom te verkrijgen, wat resulteert in een breed scala aan uitgangsvermogens.
Shading en Output Watts

Als zonnepanelen direct worden gearceerd of minder zonlicht ontvangen, neemt hun stroom af. Daarom zullen ze minder stroom produceren. Als een gearceerde cel in serie is verbonden met andere cellen, is de algehele stroom van de serieverbinding beperkt tot die van de gearceerde cel. In extreme gevallen kan deze stroomonbalans een zonnepaneel beschadigen. Om deze reden zijn panelen meestal uitgerust met componenten die bypass-dioden worden genoemd, die de stroomstroom rond gearceerde of beschadigde cellen omleiden.