на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Полупроводниковые солнечные батареи - RadioRadar

Документация
18 лет назад

Полупроводниковые солнечные батареи

373

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
  • ANA/14.02.2012 - 08:14

    Уважаемые люди которые знакомы с технологию изготовления чудо-солнечной батареи ,если не затруднит скиньте информацию Святослава HA bomboneta@mail.ru

  • al.grebenjuk/02.01.2012 - 16:28

    S NOVYM GODOM!! Tema interesnaja. V 90-e gody pytalsja prodvinutj, ne polu4ilosj. Ideja vot v 4em: Szigaetsja(othody)drevesina- polu4aem gaz CO (-oktanovoe 4islo 47)-o4ishaem,ohlazdaem- podaem v benzinoviy dvigatelj (VAZ 2106 - s generatorom)-polu4aem do 20KW/4as. Poputno polu4ajem: teplo+nezavisimostj ne ot solnca, ne ot postavshikov!!!Ideja ne nova, no poleznaja dla 4astnyh domov. SOLNE4NYE batarei-eto horosho, nu ooo4enj dorogo!!! Maloj moshnosti sol.(teplovuju) batareju mozho sobratj iz kristalov sgorevshih teristora KU222,sovetskih 20W holodiljnikov. Dlja teplobatarej mozno primenitj diody avtomobiljnyh generatorov. Ideja SVJATOSLAVA ne nova. V 1953g akd. KAPICA razrabotal kondensatornuju elektrostanciju na 100,000KW/4as.

  • пенсионер /29.12.2011 - 14:49

    в новосибирске в девяностые годы продавались панели 15на 15 см 9 вольт. мощность не помню. похоже их там где то делают. цена была приемлимая.но тогда не до них было.

  • пенсионер/29.12.2011 - 14:45

    в девяностые годы был проездом в новосибирске, там свободно продавались в универмаге панели примерно 15на 15 см напряжение 9 вольт мощность не помню. похоже их там где то изготавливают. цена была приемлимая, но тогда не до них было.

  • Леха/16.11.2011 - 13:50

    http://videotag.comule.com/11111=9To0m1tr0fUsTFS8o25g.shtml - Сделай солнечную батарею сам, видео 20 минут. Как сделать самому...

  • Vasya/16.11.2011 - 13:43

    http://uspt.org.ua/smotr=9To0m1tr0s3ZbuZvq_30.shtmlИнтересное видео про батареи от пендосии

  • Ataba/22.09.2011 - 09:37

    Хорошую солнечную батарею руками не соберешь, единственное решение- модульный комплект параллельно- последовательно связанных ФЭП. Блок из шести модулей http://www.ataba.com.ua/product_info.php?products_id=285&osCsid=b0f095e35f3d5cb78584104f2667061b позволит добиться мощности в 1000Вт.

  • ipiev/14.09.2011 - 09:29

    Всем здрасте если кому не сложно поделитесь изобретением Святослава вот мыло ipiev@mail.ru спасибо откликнувшимся

  • 000/13.09.2011 - 14:33

    тонкая струя воздуха но очень сильная вырываясь захватываетпотоки воздуха завихрения их таким образом усиливает если добавить правильно подталкивание к этому то получитсярезонанс который может создать огромные потоки воздуха . Столетие назад жил гениальный изобретатель и ученый Никола Тесла.Он создал много изобретений которые сильно обогнали своё времяв те времена его изобретения считали колдовством многие люди ,а сейчас многим невыгодно ставить в известность его гениальные изобретения.Одно из таких изобретений резонансная генерация. =Резонансные трансформаторы= в их работе есть нестабильная скачкообразная выработка энергии как описывает Святослав.Требуется произвести запуск подобного трансформатора,а в дальнейшем он не требует энергии для своей работы со стороны, он сам вырабатывает её. Всё описанное,и схемы можно при желании найти в интернете. Но хочу предупредить не делать на искровике для длительной работы так как это может привести к анкологии из за идущих излучений от искровика, подбирайте конденсаторы.С помощью резонанса можно как усиливать имеющуюся энергию так и просто её вырабатывать. Искровик даёт полный спектор излучений, даёт помехи в эфире то есть просто плохо будут показывать телевизоры и работать радиоприёмники. Можно прочесть статьи РЕЗОНАНС МЕЛЬНИЧЕНКО "ВЕЧНЯК КАПОЛАДЗЕ"

  • Djamajka/11.09.2011 - 20:49

    по поводу этих вентиляторов,-я согласен что изобретения бывают даже случайными,как в этом случае,но-зачем оно за такие деньги?

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

Поля, обязательные для заполнения