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
  • султан/02.09.2008 - 16:05

    Где прочитать о солнечных батареях и о комплектации к ним а также о ценах на них у нас и за границей к примеру в китае и максимальные мощности? ХЕЛП

  • Шамов Александр/31.07.2008 - 10:39

    вот посмотри как длают из обычных диодов КД202, Д214, Д215, Д242-Д247солнечные батареи, это можешь собрать и дома если сможешьhttp://www.gejzer.ru/raznoe/solnechnaja_batareja.php

  • ВАЛЕРИЙ/27.07.2008 - 16:01

    Ребята чего вы паритесь. Я Вам предлагаю электрогенератор собственного изобретения, 2 вида . Один мобильный, другой стационарный.Мобильный : Выдаёт от 0,01 – 10 квт вес 50 кгСтационарный без ограничения , всё зависит от финансов. В основном применяется для частного сектораДело в том, что когда я решил получить патент, мне такую сумму за ломили, что я их послал на ,,,,, и этим всё кончилось. Кому интересно пишите, Zhukov.86@mail.ru

  • Евгений/24.06.2008 - 06:50

    Yustas где Ты в Гомеле, где купить батареи see44@tut.by подскажи.

  • NeiTrinO/19.06.2008 - 12:46

    продам солнечные элементы, панели (батареи).Подробности на почте: neitrino2@gmail.com

  • VD/27.05.2008 - 13:01

    А у меня есть схема солнечной батареи но не совсем ясно что там и как

  • stean/01.04.2008 - 15:16

    Yustas где ты нашел такое в продаже ? В гомеле ? Что то в Минске с этим делом совсем глухо...

  • Роман/21.03.2008 - 18:05

    увеличить КПД солн. элементов можно солнечными концентратами.

  • Саня/16.01.2008 - 14:24

    Где купить подешевле кто нить подскажет?А то что то в основном нахожу по 2-3 у.е. за Ватт. А вот слышал что один паренек покупал по 1 у.е. за Ватт. Кто подскажет где такое приобрести?

  • Сергей/14.01.2008 - 09:10

    подскажите с каких элементов лучше сделать солнечную батарею.Срочно нужно хочу установить на электромобиль для зарядки акамул. батареи

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

Поля, обязательные для заполнения