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
  • Влад/06.01.2008 - 15:38

    Не дешевле покупать електричество?

  • YOURIK/01.12.2007 - 09:51

    Тяжело с русскими по-русски разговаривать."А что реально и сколько стоит? "----http://solbat.narod.ru/price2.htm --это зачем было написано?Зайди, закажи прайс.

  • Андрей/26.11.2007 - 16:48

    Видел в Подмосковье ставят солнечные батареи в бытовых целях. А что реально и сколько стоит?

  • Lesnik/09.11.2007 - 18:04

    A skoko mozet stojtj modulj na 10m kv.

  • YOURIK/28.08.2007 - 12:53

    Кому интересно-- http://solbat.narod.ru/price2.htm

  • YOURIK/23.08.2007 - 13:59

    Yustas,поделись,где такое есть?Минск

  • Yustas/22.08.2007 - 21:45

    Случайно нашел в продаже солнечные батареи. Производства СССР, Москва.. 9 вольт, 0.5 Вт. и совсем недорого. Есть еще в продаже..я в белорусии, Гомель

  • Алексей Р./13.07.2007 - 07:24

    Когдато в старом журнале ЮТ была схема сторожевого устройства с применением самодельной солнечной батареи, сделанной из кремниевых диодов Д8(или Д9), у которых еще корпус прозрачный. Их нужно было параллельно спаивать десятками, а потом эти группы снова между собой.

  • DF/09.07.2007 - 18:39

    Ребята где купить солнечную батарею?

  • Picaso/01.05.2007 - 11:20

    Батареи в розницу не продаются, собрать что нить нет возможности. Все разговоры не более чем байки у костра. Брестское предприятие должно выпускать ФЕП, но на письма не отвечают. Большое \"НЕТ\" энергосберегающим технологиям. Нет товара нет цен, нет государственной программы, нет желания работать, думать, изобретать новые подходы и решения. Есть желание стоять с протянутой рукой в сторону России. Не допускаются к реализации не государственные проекты способные изменить ситуацию на топливном рынке. Молодые специалисты споткнулись о камень безразличия и невостребованности. Совсем не государство сделало из них умных и толковых людей, каждый из них самостоятельно грыз гранит по своей теме с блеском в глазах и неистовым рвением. Изначально все гениальные мысли рождаются не в хорошо оборудованных НИИ, а в маленьком тёмном и тесном пространстве называемом - черепная коробка. Именно для опробированния просчитанных проектов нужны средства и некоторое оборудование. В большинстве случаев на стадии разработки и усрвершенствования самого проекта все эксперименты проходят на дачах, в гаражах и других частных подсобных помещениях приспособленных для нужд проекта. Вот здесь и необходимо иметь доступ к исходным материалам и сырью, для того чтоб привязаться к возможностям отечественной промышленности. А этого нет на сегодняшний день, потому как никому это не нужно. Вот и не могут себя реализовать на родине молодые специалисты, вот и спиваются, вот и идут в криминал , и уезжают за границу.

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

Поля, обязательные для заполнения