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
  • 000/10.09.2011 - 20:23

    Начну из далека,что я не голословен приведу пример о современных безлопастных вентиляторах о их работе можно узнать в интернете.

  • Саша/10.09.2011 - 09:49

    Народ хотите ли вы развала современного мира и создание нового?Конечно 000!

  • Джамайка/07.09.2011 - 16:00

    скорей бы,я не такой умный чтоб изобретать,-а за свет платить нужно каждый месяц!

  • 000/04.09.2011 - 20:43

    современный мир завязан на нефти. нефтяные магнаты шикарно живут!но появилась технология которая изменит весь современный мир.И этот мир рухнет узнав технологию производства бесплатного электричества, это было предсказано в 2012 году.Я могу это сделать,и даже более того бесшумные летательные аппаратытак называемые летающие тарелки.Всё это возможно но конечно не так как описал Святослав.Технология действительно проста но не слишком экономна в производстве.Народ хотите ли вы развала современного мира и создание нового.

  • олег09/02.09.2011 - 11:51

    подскажите как самому сделать полупроводниковый кристал для солнечной батареи . Такие кристалы применяються давно в радиодеталях - транзисторы. диоды . тиристоры . Причем выпускаються с 50 годов прошлого века . кому интиресно пиши поделюсь своей информацией .Олег texnik07@mail.ru

  • Кост/23.08.2011 - 13:32

    Можете поделиться схемкой создания батареи ? Пожалуйста ! 3335556@rambler.ru

  • олег/12.08.2011 - 07:49

    интирисуюсь самодельными солнечными батареями или другим дармовым электричеством . у меня на даче нет электричества . Китайцы стали продавать на 2квт комплексы . Основное это солнечные батареи на 700 ват и инвертер с контролером + акумуляторы гелиевые но цена отличаеться от российской п в несколько раз . Шорошо бы узнать технологию изготовления солнечных полупроводниковых кремниевых батарей ведь их делают не менее 50 лет . К стати солнечные батареи по цвету совпадают с медным купоросом как правило все простое гениально . Олег texnik07@mail.ru

  • alexandr/05.08.2011 - 12:35

    К вопросу по использованию свободной ( наведённой ) энергии .Прямая ссылка на скачивание (35Мб, формат pdf) http://mobipower.ru/go/go.php?fid=1024 .Использованы изобретения Н.ТеслаОдин из наглядных примеров - детекторный приёмник.Когда диодов не было в продаже,делал "кристадин Лосева"Плавил цинк с серой.Другой диод. Кусок нагретой толстой медной проволоки опускаешь в нашатырный спирт.Образуется закись меди.Зачищенный конец проволоки с не зачищенным, образуют полупроводниковую пару.

  • alexandr kostin/05.08.2011 - 11:24

    Всем халявщикам большой привет!Давным - давно читал,что если рядом с телебашней замкнуть петлю из провода на лампочку,то она загориться. Нельзя-ли использовать домашние наводки в городской квартире. Хоть немного тока,но халявного.

  • mp.3@list.ru/03.08.2011 - 11:59

    http://solareview.blogspot.com/2009/08/blog-post_07.html может кому пригодиться статейка

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

Поля, обязательные для заполнения