Напівпровідникові сонячні батареї. Довідкові дані

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Напівпровідникові сонячні батареї. Довідкові дані

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідкові матеріали

Коментарі до статті

Напівпровідниковий р-n перехід, здатний перетворювати світлове випромінювання, що падає на нього, в електричний струм, називають фотоелементом. Якщо кілька фотоелементів електрично та механічно об'єднати для спільної роботи як джерело електроенергії, отримаємо сонячну батарею.

Основні матеріали, що використовуються для виготовлення фотоелементів, - кремній та арсенід галію. GaAs забезпечує більш високий ККД фотоперетворення - до 22% (у Si - близько 17%), але він істотно дорожчий за кремній. До того ж виробництво кремнію в даний час освоєно найкраще. Тому він і є основним матеріалом для виготовлення сонячних батарей.

Під дією світла на р-n перехід області р і n напівпровідника набувають різнополярних зарядів, через що на висновках фотоелемента з'являється напруга холостого ходу. Якщо до висновків підключити зовнішній ланцюг з навантаженням, через навантаження та фотоелемент потече струм, напруга зменшиться, а при замиканні висновків через фотоелемент буде текти струм замикання.

Оптимальним буде такий режим, коли на навантаженні виділяється максимальна потужність. Цьому режиму відповідають робоча напруга на навантаженні та робочий струм через неї.

Конструктивно сонячна батарея є плоскою панеллю, що складається з розміщених впритул фотоелементів і електричних з'єднань, захищену з лицьового боку прозорим твердим покриттям. Число фотоелементів у батареї може бути різним, від кількох десятків до кількох тисяч. Площа панелі у великих промислових сонячних батарей може досягати тисячі квадратних метрів, а максимальна потужність, що генерується, - десятків кіловат.

Невеликі сонячні батареї можуть бути джерелами енергії для заряджання акумуляторів, роботи електродвигунів різного призначення, живлення освітлювальних приладів та радіоелектронної апаратури в польових умовах. Особливо ефективні ці батареї в регіонах із відносно великою кількістю сонячних днів на рік.

В даний час загальносвітова потужність, що виробляється сонячними установками, дорівнює 200 МВт при сумарній площі батарей 2 млн м2.

Провідні позиції на світовому ринку виробництва сонячних батарей займають Японія, Німеччина та США, які виробляють до 70% усієї продукції.

Нижче наведено характеристики деяких серійних вітчизняних сонячних установок різного призначення.

Крім цих установок, призначених на вирішення конкретних завдань, вітчизняна промисловість випускає ряд сонячних модулів, у тому числі можна збирати, як із конструктора, джерела електричної енергії різної потужності. Відповідною комутацією модулів можна змінювати робочу напругу на навантаженні. Параметри модулів зведено до таблиці.

Напівпровідникові сонячні батареї

ОСБ

Сонячна батарея ОСБ, що орієнтується, складається з двох однакових панелей і гідромеханічного пристрою, що забезпечує встановлення панелей в положення максимального опромінення сонцем. Батарея змонтована на стійкій підставці.

Напівпровідникові сонячні батареї

Установка призначена для заряджання акумуляторних батарей з номінальною напругою 12 В та живлення радіоелектронної апаратури.

Номінальна потужність, Вт.
Робоча напруга на навантаженні, .....16,5
Номінальний потік сонячної енергії, що падає на фоточутливу поверхню, Вт/м2.....1000
Площа фоточутливої поверхні однієї панелі, м.....0,42
Маса батареї, кг.....16
Робочий інтервал температури навколишнього середовища, °С.....-60...+80

БСП-10

Батарея сонячна перемикається БСП-10 оснащена пристроєм, що дозволяє шляхом комутації груп сонячних елементів отримувати різні значення робочої напруги. Розрахована на живлення вимірювальної та іншої радіоелектронної апаратури.

Напівпровідникові сонячні батареї

Номінальна потужність, Вт.
Робоча напруга на навантаженні, .....4,5; 6; 9; 10,5; 12
Номінальний потік сонячної енергії, що падає на фоточутливу поверхню, Вт/м2.....1000
Площа фоточутливої поверхні, см2.....1000
Маса батареї, кг.....2,8
Робочий інтервал температури навколишнього середовища,°С.....-40...+80

СЕФУ

Система енергозабезпечення фотоелектрична універсальна СЕФУ складається з 15 сонячних панелей, встановлених на підставці, та підключеної до них буферної акумуляторної батареї. Система призначена для живлення апаратури для стрижки овець, заряджання зовнішніх акумуляторних батарей та побутового електрозабезпечення в умовах віддалених пасовищ. Система може працювати у двох режимах.

Напівпровідникові сонячні батареї

Номінальна потужність, Вт, в режимі живлення стригальної машини.....250
заряджання зовнішніх акумуляторних батарей.....200
Робоча напруга на навантаженні, В, в режимі живлення стригальної машини.....41
заряджання зовнішніх акумуляторних батарей 16,5
Номінальний потік сонячної енергії, що падає на фоточутливу поверхню панелей, Вт/м2.....1000
Загальна площа фоточутливої поверхні системи, м2.....2,2
Маса фотоелектричної батареї, кг.....36
Робочий інтервал температури навколишнього середовища, °С.....-60...+80

ПСЕ

Переносна сонячна електростанція ПСЕ складається із двох або чотирьох панелей, шарнірно скріплених між собою таким чином, що можуть бути компактно складені в похідну сумку. Станція призначена для електроживлення радіоапаратури та вимірювальних приладів у туристичних походах, геологічних партіях, альпіністських таборах.

Номінальна потужність, Вт, у виконанні з двома панелями 50 з чотирма панелями.....100
Робоча напруга на навантаженні, .....12,5±2
Номінальний потік сонячної енергії, що падає на фоточутливу поверхню панелей, Вт/м2.....1000
Площа фоточутливої поверхні однієї.....0,26
Маса електростанції, кг двопанельної.....3,8
чотирипанельної.....6,8
Робочий інтервал температури навколишнього середовища,°С.....60...+80

ФЕС-60

Фотоелектрична станція ФЕС-60 є двома фоточутливими панелями, встановленими на жорсткій підставці. Станція призначена для електроживлення механізмів відкачування меду, водяного насоса, побутових електроприладів та приймальної апаратури в умовах виїзної пасіки.

Номінальна потужність, Вт.
Робоча напруга на навантаженні, .....12
Номінальний потік сонячної енергії, що падає на фоточутливу поверхню, Вт/м2.....600
Номінальна продуктивність насоса під час підйому води на висоту 7 м, м3/год.....0,5
Площа фоточутливої поверхні панелей, м2.....0,84
Маса станції, кг.....35
Робочий інтервал температури навколишнього середовища, °С.....-40...+70

Автор: А.Юшин, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Довідкові матеріали.

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

Концентрація вуглецю в повітрі досягла рекордного максимуму 13.04.2021

Якщо до 2050 року повністю не припинити викиди вуглецю в атмосферу, глобальну зміну клімату вже не можна буде зупинити.

Дослідження одночасно проводили співробітники обсерваторії на Гаваях та університету США. Висновки вчених ідентичні. Нині в атмосфері накопичилася велика кількість вуглецю. Це найвищий показник з початку промислової революції. Атмосферні концентрації парникових газів у березні становили в середньому 417,14 частин на мільйон.

За словами вчених, це є абсолютний рекорд. Попередній рекорд щомісячної концентрації вуглекислого газу становив 417,10 мільйонних часток у травні 2020 року. На чистоту повітря не вплинуло навіть те, що протягом року пандемії коронавірусу більшість промислових гігантів світу скоротили своє виробництво. Таким чином, зменшили викиди вуглецю в атмосферу.

"Можливо, викиди зменшувались. Але людська діяльність все ще провокує виділення великої кількості вуглекислого газу. Тому його атмосферна концентрація обов'язково зросте", - коментує ситуацію професор із Імперського коледжу в Лондоні Мартін Зігерт.

Подальші прогнози також не оптимістичні. Щоб стримати підвищення температури необхідно повністю припинити викиди в атмосферу вже в 2050 році. Це пов'язано з тим, що знадобилося лише 30 років, щоб досягти 50% вище за доіндустріальний рівень викидів вуглецю.

Інші цікаві новини:

▪ Небезпека міського смогу

▪ Нова платформа для передачі голосових сигналів через мережу Internet (VoIP)

▪ Система автоматичного проходження митниці

▪ Молоко тасманійського диявола містить сильні антибіотики

▪ NEC: перший у світі HD-DVD привід

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Переговорні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Ахіллесова п'ята. Крилатий вислів

▪ стаття Хто для чоловіка генетично ближче, ніж жінка? Детальна відповідь

▪ стаття Спаржа лікарська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Приклеювання шкіри до заліза та дерева. Прості рецепти та поради

▪ стаття Клубок вовни. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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