Источники Электричества

Солнечные Элементы. Элементы Солнечных Батарей.

Тема — Солнечные Элементы. Элементы Солнечных Батарей.


Солнечные Элементы. Элементы Солнечных Батарей.В поисках инновационных источников электроэнергии в Беллавской лаборатории был создан солнечный элемент на основе кремния, который оказался первым прототипом нынешних солнечных фотопреобразователей. И только лишь в 20-ом веке в начале 50-х годов солнечный элемент достиг тех относительно большой степени своего технологического совершенства. Преобразование световой энергии в солнечных элементах (элементы солнечных батарей) главным образом основано на фотовольтаическом явлении, происходящем в полупроводниковых неоднородных структурах при действии на них светового потока (солнечного излучения).


Применять производимую энергию солнечных элементов или элементов солнечных батарей можно также как и электроэнергию иных источников питания. Большим достоинством солнечных элементов является то, что элементы солнечных батарей не боятся короткого замыкания. Каждый из этих элементов предназначен для выдачи определенной величины силы тока при некотором электрическом напряжении.


Но в отличие от иных источников электрического тока имеющиеся характеристики солнечного элемента напрямую зависят от интенсивности (количества) падающего светового потока на его активную поверхность. Предположим, что заслонившее свет облако может понизить выходную электрическую мощность элемента солнечной батареи более чем в половину. Помимо этого отклонения в совершающихся технологических режимах за собой влекут определённый разброс выходных параметров солнечных элементов одной и той же серии (партии).


Отсюда следует, что желание обеспечить наивысшую отдачу мощности от элементов солнечной батареи ведёт к принудительной необходимости сортировки солнечных элементов по существующему выходному току. Кремниевые солнечные элементы представляют собой нелинейные устройства и их работу нельзя описать формулой, такой как закона Ома. Вместо этого для описания имеющихся рабочих характеристик солнечного элемента можно применять семейство обычных для нашего понимания кривых - вольтамперных характеристик.


Электрическое напряжение холостого хода, которое возникает на одном элементе, немного меняется при переходе от одного солнечного элемента к другому содержащихся в одной серии выпуска и от одной производимой фирмы к другому производителю и составляет примерно 0,6 Вольта. Данная величина не зависит от имеющихся размеров солнечного элемента. С электрическим током происходит всё по-другому. Сила электрического тока в элементах солнечных батарей зависит от действующей интенсивности светового потока и имеющегося размера солнечного элемента, под которым имеется в виду активная рабочая площадь.


Солнечный элемент с размером 100*100 мм в сто раз больше солнечного элемента с размером 10*10 мм и, значит, он при той же интенсивности света сможет произвести силу тока в сто раз больше. Максимальная мощность соответствует действующему напряжению около 0,47 Вольта. Значит, чтобы верно оценить реальное качество солнечного элемента необходимо нагрузить его так, чтобы электрическое выходное напряжение приравнивалось 0,47 Вольтам.


Далее, как только солнечные элементы отсортированы и подобраны для последующей надёжной работы, следует их между собой спаять. Серийные элементы изначально содержат токосъемные сетки, что служат для подпайки к ним электрических проводников. Элементы солнечных батарей можно собирать в любой комбинации между собой. Упрощённой солнечной батареей является собранная цепочка из включенных последовательно солнечных элементов. Также можно параллельно соединить цепочки, тем самым получив последовательно-параллельное электрическое соединение.


Следует учесть, что значимым фактором работы солнечных элементов является их рабочий температурный режим. При нагреве солнечного элемента на 1 градус свыше 25 градусов он начинает терять в своём напряжении около 0,002 Вольт, то есть 0,4 %/градус. В ясный день солнечные элементы могут нагреваться до 60-70 градусов, при этом теряя 0,07-0,09 Вольт (каждый элемент). Это основная причина понижения КПД элементов солнечных батарей, тем самым приводя к уменьшению напряжения, производимого элементом.


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике