на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Полупроводниковые солнечные батареи - RadioRadar

Документация
17 лет назад

Полупроводниковые солнечные батареи


Оглавление

   Полупроводниковый р-n переход, способный преобразовывать падающее на него световое излучение в электрический ток, называют фотоэлементом. Если несколько фотоэлементов электрически и механически объединить для совместной работы в качестве источника электроэнергии, получим солнечную батарею.

   Основные материалы, используемые для изготовления фотоэлементов, - кремний и арсенид галлия. GaAs обеспечивает более высокий КПД фотопреобразования - до 22 % (у Si - около 17 %), но он существенно дороже кремния. К тому же производство кремния в настоящее время освоено наиболее хорошо. По этим причинам он и является основным материалом для изготовления солнечных батарей.

   Под действием света на р-n переход области р и п полупроводника приобретают разнополярные заряды, из-за чего на выводах фотоэлемента появляется напряжение холостого хода. Если к выводам подключить внешнюю цепь с нагрузкой, через нагрузку и фотоэлемент потечет ток, напряжение уменьшится, а при замыкании выводов через фотоэлемент будет течь ток замыкания.

   Оптимальным будет такой режим, когда на нагрузке выделяется максимальная мощность. Этому режиму соответствуют рабочее напряжение на нагрузке и рабочий ток через нее.

   Конструктивно солнечная батарея представляет собой плоскую панель, состоящую из размещенных вплотную фотоэлементов и электрических соединений, защищенную с лицевой стороны прозрачным твердым покрытием. Число фотоэлементов в батарее может быть различным, от нескольких десятков до нескольких тысяч. Площадь панели у больших промышленных солнечных батарей может достигать тысячи квадратных метров, а максимальная генерируемая мощность - десятков киловатт.

   Небольшие солнечные батареи могут служить источниками энергии для зарядки аккумуляторов, работы электродвигателей различного назначения, питания осветительных приборов и радиоэлектронной аппаратуры в полевых условиях. Особенно эффективны эти батареи в регионах с относительно большим числом солнечных дней в году.

Характеристики солнечных модулей


Таблица 1

Солнечный модульНоминальная мощность,
Вт
Напряжение
холостого хода,
В
Ток замыкания,
А
Площадь
фоточувств. поверхности,
м2
Габариты модуля,
мм
Масса модуля,
кг
ДлинаШиринаТолщина
БСР-101120,90,720,093603401002
БСР-202220,81,440,18668336383,8
БСР-303320,72,160,271000336384,8
БСР-404420,62,880,361328336385,9
БСР-606620,54,320,541000668389,8
БСР-808820,45,760,7213286683811,5
БСР-10011020,37,20,916656683816

Примечания:
  1. Рабочее напряжение на нагрузке - 16,5 В.
  2. Номинальная солнечная облученность фоточувствительной поверхности- 1000 Вт/м2.
  3. Рабочий интервал температуры окружающей среды - от -60 до +80 °С.

   В настоящее время общемировая мощность, вырабатываемая солнечными установками, равна 200 МВт при суммарной площади батарей в 2 млн м2.

   Ведущие позиции на мировом рынке производства солнечных батарей занимают Япония, Германия и США, которые производят до 70 % всей продукции.

   Ниже помещены характеристики некоторых серийных отечественных солнечных установок различного назначения.

   Кроме этих установок, предназначенных для решения конкретных задач, отечественная промышленность выпускает ряд солнечных модулей, из которых можно собирать, как из конструктора, источники электрической энергии самой различной мощности. Соответствующей коммутацией модулей можно изменять рабочее напряжение на нагрузке. Характеристики модулей сведены в таблицу 1.

ОСБ


   Ориентируемая солнечная батарея ОСБ состоит из двух одинаковых панелей и гидромеханического устройства, обеспечивающего установку панелей в положение максимального облучения солнцем. Батарея смонтирована на устойчивой подставке.

   Установка предназначена для зарядки аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12 В и питания радиоэлектронной аппаратуры.

Номинальная мощность, Вт80
Рабочее напряжение на нагрузке, В16,5
Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточувствительную поверхность, Вт/м21000
Площадь фоточувствительной поверхности одной панели, м0,42
Масса батареи, кг16
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С-60...+80

БСП-10


   Батарея солнечная переключаемая БСП-10 оснащена устройством, позволяющим путем коммутации групп солнечных элементов получать различные значения рабочего напряжения. Рассчитана на питание измерительной и другой радиоэлектронной аппаратуры.

Номинальная мощность, Вт10
Рабочее напряжение на нагрузке, В4,5; 6; 9; 10,5; 12
Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточув. поверхность, Вт/м21000
Площадь фоточув. поверхности, см21000
Масса батареи, кг2,8
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С-40...+80

СЭФУ


   Система энергообеспечения фотоэлектрическая универсальная СЭФУ состоит из 15 солнечных панелей, установленных на подставке, и подключенной к ним буферной аккумуляторной батареи. Система предназначена для питания аппаратуры для стрижки овец, зарядки внешних аккумуляторных батарей и бытового электрообеспечения в условиях отдаленных пастбищ. Система может работать в двух режимах.

Номинальная мощность в режиме питания, Вт
   стригальной машины250
   зарядки внешних аккумул. батарей200
Рабочее напряжение на нагрузке в режиме питания, В
   стригальной машины41
   зарядки внешних аккумул. батарей16,5
Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточув. поверхность панелей, Вт/м21000
Площадь фоточув. поверхности, м22,2
Масса батареи, кг36
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С-60...+80

ФЭС-60


   Фотоэлектрическая станция ФЭС-60 представляет собой две фоточувствительные панели, установленные на жесткой подставке. Станция предназначена для электропитания механизмов откачки меда, водяного насоса, бытовых электроприборов и приемопередающей аппаратуры в условиях выездной пасеки.

Номинальная мощность, Вт80
Рабочее напряжение на нагрузке, В12
Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточув. поверхность, Вт/м2600
Номинальная производительность насоса при подъеме воды на высоту 7 м, м30,5
Площадь фоточув. поверхности, м20,84
Масса батареи, кг35
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С-40...+70

ПСЭ


   Переносная солнечная электростанция ПСЭ состоит из двух или четырех панелей, шарнирно скрепленных между собой таким образом, что могут быть компактно сложены в походную сумку. Станция предназначена для электропитания радиоаппаратуры и измерительных приборов в туристических походах, геологических партиях, альпинистских лагерях.

Номинальная мощность в исполнении, Вт
   с двумя панелями50
   с четырьмя панелями100
Рабочее напряжение на нагрузке в режиме питания, В12,5+2
Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточув. поверхность панелей, Вт/м21000
Площадь фоточув. поверхности одной панели, м0,26
Масса батареи, кг
   с двумя панелями3,8
   с четырьмя панелями6,8
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С-60...+80

Мнения читателей
  • Коля/11.05.2014 - 07:40

    Святослав сказал-Самая сложность это напылить на материал элементы полярностей.Скажите как можно создать кондензатор на бризента которой получаять заряд после движение бризента.Елементи полярностей ,я думаю что ето плочи кондензатора.Ето плочи получаять заряд из движение бризента.Можно быть кокой нибудь електрет.

  • гриша/01.11.2013 - 19:28

    Идея заставить людей судорожно мыслить ища источник новый и мощныйидея не плохая но почему не взять известную дорогую и надёжную.Холодный ядерный синтез(есть метод добычи алмазов с помощью облучения гаммо лучами алмазы начинают светится а дальше полученное свечение с помощью слоёного кремния превращать в электроэнергию)и пользоваться.Да есть праблемма если кремний при сноровке из оксида кремния,водорода ивысоковольтной дуги постоянного тока можно получить даже дома то всё что связано с ураном государства за такие темы посадит далеко и на долго.

  • Александр/25.11.2012 - 04:26

    Будьте добры,скиньте пожалуйста информацию по изобретению солнечной батареи Святослава на kney2001@ukr.net Спасибо,заранее.

  • Dima/09.07.2012 - 15:47

    куплю солнечную батарею + заплачу за монтаж и проводку. необходимые требования : 12v на грузовик подключить габариты,печку, обогрев бака и фильтра. размер до 1.5х1.5 тел.+375256652526

  • Гость/15.05.2012 - 11:18

    Чо Вы все обсуждаете таго чего нет? Какая нахрен батарея Святослава? Где Вы ее здесь видели?

  • Дмитрий/27.04.2012 - 18:56

    Вот здесь кое-что monocrystal.com.ua

  • Сергей/22.03.2012 - 08:22

    Попросил у народа поделиться информацией по батарее Святослава - в ответ тишина.Сначала подумал что это народ такой, потом понял что все что здесь писалось по этой теме не что иное как полная еренда. И я, дурак, на это купился! А взрослый человек. Чудеса случаются только по рассказам других,но в жизни чудес сам еще не видел и вряд ли увижу.Спасибо всем за сказку!

  • Майя/14.03.2012 - 19:45

    Уважаемые,кто обладает информацией ,будьте добры,скиньте пожалуйста инфу по изобретению солнечной батареи Святослава на may.ku70@gmail.comСпасибо,заранее.

  • Сергей/13.03.2012 - 05:16

    Друзья! Кто имеет информацию по изготовлению солнечной батареи Святослава поделитесь, пожалуйста.Мой адрес kostenko_1962@inbox.ru

  • Frolant/18.02.2012 - 14:37

    Пока что с такими ценами не реально говорить об солнечных батареях. Ведь КПД их 12% - 14 % ! И поднять, по классической схеме преобразования выше 50% не реально , но хотя б приблизились.Почему проблемы с СБ ? Так ведь Эл.энергия нужна зимой, когда солнца почти не видно около 3-х месяцев.А летом она не очень и нужна... Или я не прав ?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения