Види та характеристики сонячних батарей. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Види та характеристики сонячних батарей. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Сонячна батарея складається з окремих елементів, з'єднаних послідовно паралельно (рис. 1.3, 1.4).

Елементи застосовуються в портативних пристроях радіоелектронної техніки, для мініатюрних світильників (на світлодіодах) та зарядних пристроїв стільникових телефонів.

Прототипом сучасних сонячних елементів є фотоумножувачі (ФЕУ).

Фотопомножувачі

Фотопомножувачі, що володіють високим посиленням і швидкодією, набули широкого поширення в дозиметричних приладах, що використовують сцинтилятори - речовини, що реагують на іонізуючу частинку спалахом світла, що проникає в них.

Види та характеристики сонячних батарей
Рис1 3. Елемент із найменуванням EL44. Напруга 1,6, струм 25 мА.

Види та характеристики сонячних батарей
Рис.1.4. Елемент RS5415.5. Напруга 1,2, струм 22 мА

Параметри деяких фотопомножувачів вітчизняного виробництва наведено у табл. 1.3.

Таблиця 1.3. Фотопомножувачі

Види та характеристики сонячних батарей

Процес перетворення світлової (photons) енергії на електричну (voltage) називається PV-ефект. Він був відкритий у 1954 році, коли вчені виявили, що 4to кремній (цей елемент - основа звичайного піску) створює електричну енергію, коли його висвітлюють сонячним світлом. Незабаром сонячні елементи стали застосовувати для живлення електронної апаратури космічних супутників та невеликих електронних пристроїв, таких як калькулятори та наручний годинник.

Коли акумулятор для заряджання під'єднується до сонячної панелі, зазвичай у ланцюг необхідно включати контролер для попередження перезарядження. Ця схема використовує паралельний спосіб підключення. При цьому методі сонячна панель завжди підключена до акумулятора через послідовний діод. Коли сонячна панель заряджає акумулятор до бажаної максимальної напруги, схема паралельно сонячній панелі підключає резистор навантаження, щоб поглинати надмірну потужність із сонячної панелі.

Функція корисної потужності, що віддається сонячною батареєю в навантаження, залежить від напруги, що виробляється, яка в свою чергу залежить від інсоляції - тобто від інтенсивності сонячного світла - і температури самої батареї. Робота йа кривої залежності струм/напруга де-небудь ще крім точки максимальної потужності, що отримується, призводить до зниження ефективності роботи і втрати доступної енергії. Отже, контроль точки максимальної потужності є необхідною функцією передових системах управління джерелами сонячної енергії, оскільки це може збільшити практичну ефективність часто на 30% і більше.

Системи, які отримують енергію від поновлюваних джерел, таких як сонячні батареї або вітрові генератори, зазвичай накопичують енергію в акумуляторах, а потім віддають її навантаження. Часто обидва ці процеси відбуваються незалежно. Періодичне обчислення заряду акумулятора, що залишився, гарантує хорошу і тривалу його роботу, те ж відноситься і до контролю струму, що віддається акумулятором в навантаження. Поточний заряд батареї обчислюється виходячи з раніше обчисленого заряду, плюс отримана енергія при заряді або мінус енергія, віддана в навантаження.

Фотоелектричний перетворювач

ФЕП застосовують у умовах хорошої освітленості.

Розрізняють кілька типів сонячних крем'яних батарей; найефективніший тип (ФЕП) виготовляють із монокристалічного кремнію. ККД таких (ФЕП) сягає 24%.

Поширені ФЕП з урахуванням монокристалів мають ефективність до 17,5%. Термін експлуатації практично необмежений, крім незначного потемніння технологічного полімеру, що одночасно є герметиком для фотопластин; тому термін експлуатації може досягати чверті століття.

Часи, коли сонячні панелі були дуже громіздкими, тендітними та ніжними, поступово йдуть у минуле і виробники пропонують дедалі екстремальніші варіанти цих екологічних джерел енергії.

ФЕП із полікристалічного кремнію мають максимальний ККД до 15%, термін експлуатації наближений до терміну експлуатації монокристалічного кремнію. Собівартість полікристалічного кремнію трохи нижче монокристалічного.

Електронних пристроїв на основі фотоелементів дуже багато. Причому мініатюрні фотоелементи, такі як представлені на рис. 1.3 та 1.4 мають малу потужність і, відповідно, малу вартість. Однак, у радіоаматорських розробках доречно застосовувати ці недорогі фотоелементи і навіть складати їх сонячні батареї невеликої потужності. Як один із прикладів розглянемо пристрій ліхтарика із "сонячним" елементом.

Про модулі сонячних батарей

Модулі сонячних батарей конструктивно реалізуються як монолітного ламінату спаяних монокристалічних елементів.

Каркасна сонячна батарея виконана у вигляді панелі, що міститься в каркас з алюмінієвого профілю. Панель є фотоелектричним генератором, що складається зі скляної плити із заламінованими на ній елементами.

До внутрішньої сторони корпусу модуля прикріплено діодний блок, під кришкою якого розміщені електричні контакти, призначені для підключення модуля.

Безкаркасні модулі є ламінат на алюмінії, склотекстоліті, а також - без будь-якої підкладки. Сонячні елементи розташовані між двома шарами плівки, що ламінує, ЕВА (етил-вініл-ацетат). Лицьова сторона захищена оптично прозорою плівкою типу ПЕТ (поліетилентерефталат), а тильна – або підкладкою (склотекстоліт, алюміній), або тією ж плівкою ПЕТ без додаткових вимог до оптичних характеристик.

Сонячні батареї зберігають працездатність:

у діапазоні температур від -50°C до +75°C;
атмосферному тиску 84-106,7 кПа;
відносної вологості до 100%;
дощу інтенсивністю 5мм/хв;
снігового або ожеледно-вітрового навантаження до 2000 Па.

Сонячна батарея являє собою перш за все закінчений фотоелектричний перетворювач, який був розглянутий вище, його технічні характеристики справедливі як для окремих елементів, так і для сонячних батарей.

Автор: Кашкаров А.П.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

MAX17061 - драйвери 8-рядкових білих світлодіодів. 31.12.2008

Вбудований ключовий елемент і контролер покрокового підвищення напруги з струмовим керуванням використовуються в цій ІС для управління матрицею світлодіодів, які становлять 8 паралельних рядків по 10 світлодіодів у кожному.

Для управління яскравістю окремого світлодіода в кожний рядок вбудовано джерело струму, що забезпечує точність розподілу струму між рядками +1.5%. Крім того, MAX17061 виробляє сигнал точного керування яскравістю світлодіодів (DPWM).

Управління сигналом DPWM здійснюється через зв'язок з ШІМ, через інтерфейс SMBus, або за допомогою обох інтерфейсів. Додаткову гнучкість застосування гарантує встановлення частоти перетворення ШІМ за допомогою зовнішнього резистора.

Інші цікаві новини:

▪ Робот заправляє космічний апарат

▪ Creative Live! Cam Optia

▪ Викиди вуглекислого газу перетворили на камінь

▪ Найтонші жорсткі диски від WD

▪ Ігри, фільми та зростання насильства

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Антени. Добірка статей

▪ стаття Думка промова є брехня. Крилатий вислів

▪ стаття У якій країні виробляють зброю з нарізкою, яка відрізняється від нарізки зброї решти світу? Детальна відповідь

▪ стаття Водій вантажного автомобіля-трайлера Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Проста кишенькова радіостанція для села. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття УКХ приймач із готових блоків. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт