Von den Photovoltaikzellen wird Strom Produziert, der zu jedem Zeitpunkt vom Pluspol zum Minuspol der Zellen fließt, sogenannter Gleichstrom. Gleichstrom ist auch aus der Batterie bekannt. Im Stromnetz und damit auch an der Steckdose kann Wechselstrom bezogen werden. Der Name kommt daher, dass die Stromrichtung periodisch wechselt, also Plus und Minus vertauscht werden. Daher wird auch oft von Phase und Neutralleiter anstatt Plus- und Minuspol gesprochen. Die periodische Änderung der Stromrichtung hat einige Vorteile für den Aufbau großer Stromnetze, weshalb heute nahezu jedes größere Stromnetz mit Wechselstrom betrieben wird. Wie sich schon vermuten lässt, können Gleich- und Wechselstrom nicht direkt miteinander verbunden werden. Daher wird der Wechselrichter als Umformer von Gleichstrom in Wechsel­strom als Schnitt­stelle der PV-Anlage zum Netz benötigt.

Der aktive Kern des Wechselrichters besteht, wie die PV-Zellen auch, aus Halbleiterbauelementen. Die Halbleiter im Wechsel­richter werden als einfache Schalter verwendet. Mit diesen Schaltern kann der Stromfluss her­gestellt und unterbrochen werden, oder auch Plus- und Minuspol der Eingangs­klemmen am Ausgang vertauscht werden. Durch das periodische Um­schalten der Halbleiter wird die Gleichspannung der Eingangsseite zerhackt und eine Wechselspannung an der Ausgangsseite erzeugt. Über das Umschaltmuster der Halbleiter kann der Wechselrichter den Energiefluss von der PV-Anlage in das Hausnetz kontrollieren. Somit steuert der Wechsel­richter die Energieabgabe der PV-Anlage und bildet die Schnittstelle zum Stromnetz.

Die Photovoltaikzellen haben für alle Umgebungsbedingungen einen Be­triebspunkt, an dem ein Maximum an Energie ab­gegeben werden kann. Je nach Sonneneinstrahlung, Temperatur oder Abschattung ändert sich dieser Punkt maximaler Energieausbeute über den Tag ständig. Die Aufgabe den Betriebspunkt immer an das Optimum anzupassen übernimmt der Maximum Power Point Tracker, kurz MPP-Tracker. Je nach Wechselrichtertopologie wird ein einzelnes Modul, ein ganzer String an Modulen oder mehrere Strings parallel auf einen MPP-Tracker geführt. Dieser prüft dann konstant, ob sein Eingang auf dem optimalen Betrieb­spunkt für die gegebenen Umgebungs­bedingungen arbeitet. Wird eine Ab­weichung bemerkt, wird der Betrieb­spunkt angepasst. Der MPP-Tracker ist also elementarer Bestandteil der Anlage und wird häufig direkt in den Wechselrichter mit integriert.

Neben der Unterscheidung in Modul-, String- oder Zentralwechselrichter können Wechselrichter auch noch hinsichtlich ihrer Funktionalität in der Anlage unterschieden werden. Konventionelle Wechselrichter: Modul-, String- und Zentral­wechsel­richter sind häufig konventionelle Wechselrichter. Das heißt, sie können lediglich den Gleich­strom der PV-Anlage in Wechselstrom für das Netz konvertieren und die Energieabgabe der PV-Anlage regeln. Daher sind sie auch die günstigste Variante von Wechselrichtern. Hybridwechselrichter: Genau wie Ihre PV-Anlage, stellt auch Ihr Heimspeicher Gleichstrom bereit, somit wird auch für den Anschluss des Heim­speichers an das Netz ein Wechsel­richter benötigt. Wieso also nicht den Wechselrichter der PV-Anlage mit dem des Speichers kombinieren? Genau dies macht ein Hybrid­wechsel­richter, er besitzt Anschlüsse sowohl für die PV-Anlage als auch für die Batterie und steuert den Energiefluss zwischen PV-Anlage, Batterie und Netz. Somit haben Sie zwei Anwendungen in einem zentralen Gerät kombiniert. Inselnetz Wechselrichter: Im Fall eines Blackouts trennen sich konventionelle Wechselrichter auto­matisch vom Netz und schalten sich ab. Diese Wechselrichter benötigen immer die Vorgabe des Stromnetzes zum Betrieb, ohne diese Vorgabe können Sie keinen Wechsel­strom mehr erzeugen. Anders verhalten sich inselnetzfähige Wechselrichter. Sie erkennen, ob die Anlage am Stromnetz betrieben wird oder ob kein Stromnetz mehr vorh­anden ist. Fällt der Strom einmal aus, trennt der inselnetzfähige Wechsel­richter das Hausnetz blitzschnell vom öffentlichen Netz und erzeugt sein eigenes Inselnetz. Somit bleibt Ihre eigene Strom­versorgung erhalten. Kehrt das öffentliche Stromnetz wieder zurück, synchronisiert der Wechsel­richter das Inselnetz und schaltet das Haus wieder an die öffentliche Ver­sorgung.