سیستم‌های فتوولتائیک خورشیدی (PV) در برابر اضافه ولتاژهای گذرا و نوسانات برق بسیار آسیب‌پذیر هستند، و باعث می‌شود که دستگاه‌های محافظ برق به اجزای اصلی حفاظتی برای عملکرد ایمن و طولانی‌مدت- سیستم تبدیل شوند. برخلاف سیستم‌های الکتریکی داخلی معمولی، تجهیزات تولید برق PV عمدتاً در محیط‌های باز و در معرض فضای باز مستقر می‌شوند و با خطرات موج بی‌نظیر و مداوم مواجه هستند که نمی‌توان آنها را نادیده گرفت.
اولاً، تأسیسات خورشیدی در معرض رعد و برق بسیار بالایی قرار دارند. مزارع خورشیدی در مقیاس بزرگ، آرایه‌های PV پشت بام، و سیستم‌های خورشیدی پراکنده در مناطق باز و بدون سازه‌های محافظ بلند ساخته می‌شوند. برخورد مستقیم صاعقه و موج های صاعقه القایی می تواند ولتاژهای گذرا فوق العاده{3}}روی پنل های خورشیدی، جعبه های ترکیب کننده DC و کابل های انتقال طولانی ایجاد کند. بدون حفاظت SPD، چنین جهش‌های انرژی بالا مستقیماً عایق تجهیزات را خراب می‌کند، قطعات الکترونیکی برق را می‌سوزاند و باعث آسیب دائمی به دستگاه‌های PV می‌شود.
دوم، سیستم های PV به طور مداوم در حین کار، نوسان های سوئیچینگ داخلی ایجاد می کنند. تبدیل مکرر DC{1}}AC توسط اینورترها، اتصال و قطع منظم شبکه، و{2}}نوسانات زمانی واقعی تابش خورشیدی و بار برق باعث افزایش ولتاژ مکرر و نوسانات گذرا خواهد شد. این نوسانات کوچک تجمعی به تدریج عایق کابل را کهنه می کند و به تراشه های اینورتر دقیق آسیب می رساند و منجر به کاهش راندمان تولید برق و خرابی های مکرر تجهیزات در طول زمان می شود.
سوم، تجهیزات برق PV دارای تحمل اضافه ولتاژ پایین هستند. اینورترهای خورشیدی، ماژول‌های ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) و کنترل‌کننده‌های متصل به شبکه{1}هوشمند، دستگاه‌های الکترونیکی قدرت دقیق با ساختار مدار حساس هستند. حتی اضافه ولتاژهای-سطح پایین-میکروثانیه که بر تجهیزات برق سنتی تأثیر نمی‌گذارند، می‌توانند باعث خاموش شدن سیستم، اختلال در پارامتر یا فرسودگی مدار شوند.
چهارم، خطوط انتقال مسافت طولانی در فضای باز، خطرات ولتاژ را تشدید می کند. سیستم های PV از کابل های سربار و مدفون گسترده برای انتقال نیرو استفاده می کنند. خطوط خارج از منزل به شدت مستعد القای الکترومغناطیسی و تداخل طوفان هستند و انرژی موج را در طول مدار جمع می کنند. SPD های نصب شده در گره های کلیدی می توانند اضافه ولتاژ را گیره و جریان ولتاژ را منحرف کنند، مانع انتشار نوسان شوند و از تجهیزات ترمینال محافظت کنند.
در نهایت، SPD خطرات عملیاتی و زیان های اقتصادی پروژه های PV را کاهش می دهد. نیروگاه های خورشیدی دارای مقادیر زیاد تجهیزات، محدوده توزیع گسترده و هزینه های بالای نگهداری هستند. آسیب‌های ناشی از افزایش{2}}تجهیزات منجر به تعلیق درازمدت تولید برق و هزینه‌های جایگزین زیادی می‌شود. مجهز به SPDهای استاندارد، سیستم‌های PV می‌توانند عملکرد متصل به شبکه را پایدار نگه دارند، عمر سرویس تجهیزات را افزایش دهند و از مزایای اقتصادی مستمر پروژه‌های انرژی خورشیدی اطمینان حاصل کنند.