Има ли връзка между напрежението и мощната изходна мощност в фотоелементите? Ако да, как влияе увеличаването на напрежението върху мощността?

Да, има връзка между напрежението и мощността на изхода в фотоелектричните (PV) клетки. Връзката между напрежението, тока и мощността на изхода може да се разбере чрез основната електрическа формула:

P=V⋅I

където:

• P е мощността,

• V е напрежението,

• I е токът.

В контекста на PV клетките, както напрежението (V), така и токът (I) допринасят за мощността на изхода (P).Однако, връзката не е линейна поради природата на функционирането на соларните клетки и техните характеристични криви.

Как увеличаването на напрежението влияе върху мощността на изхода

Увеличаването на напрежението може да има различни ефекти върху мощността на изхода в зависимост от условията на работа

Точка на максимална мощност (MPP)

PV клетките работят най-ефективно в определена точка, наречена точка на максимална мощност (MPP), където произведението от напрежението и тока е максимизирано.

Ако увеличите напрежението, докато оставате близо до MPP, мощността на изхода може да се увеличи, тъй като произведението V⋅I става по-голямо.

Крива на напрежение-ток

V−I кривата на PV клетка показва, че когато напрежението се увеличава, токът намалява. Това е поради вътрешното съпротивление и други загуби в клетката.

В резултат, прекомерното увеличаване на напрежението може да доведе до намаление на тока, което може да намали общата мощност на изхода, ако точката на работа се премести далеч от MPP.

Практични разглеждания

• Работна температура: По-високите температури могат да намалят напрежението при открит цеп (Voc) на PV клетка, намалявайки мощността на изхода.

• Проект на клетката: Различните PV технологии (например, монокристален кремик, поликристален кремик, тънкоплочков) имат различни характеристики на напрежение-ток и следователно ще реагират по различен начин на промените в напрежението.

Максимизиране на мощността на изхода

За максимизиране на мощността на изхода на PV клетките е важно да се следи точката на максимална мощност (MPP) чрез техники като Следене на точката на максимална мощност (MPPT). Алгоритмите MPPT коригират импеданса на товара или използват променлив преобразувател DC-DC, за да гарантират, че системата работи при оптималната комбинация от напрежение-ток за максимално генериране на мощност.

Резюме

Увеличаването на напрежението в PV клетките може потенциално да увеличи мощността на изхода, ако операцията остане близо до точката на максимална мощност. Обаче, преместването твърде далеч от тази точка може да намали мощността на изхода поради обратната връзка между напрежението и тока в V−I характеристичната крива. Следователно, оптимизирането на точката на работа е от ключово значение за максимизиране на мощността на изхода на PV системите.