Характеристики солнечного элемента и параметры солнечного элемента

Солнечная батарея является основной единицей системы генерации солнечной энергии, где электрическая энергия извлекается непосредственно из световой энергии без каких-либо промежуточных процессов. Работа солнечной батареи зависит исключительно от ее фотоэлектрического эффекта, поэтому солнечную батарею также называют фотоэлектрической. Солнечная батарея в основном представляет собой полупроводниковое устройство. При попадании света на солнечную батарею она производит электроэнергию, а напряжение или разность потенциалов, устанавливаемая между выводами батареи, фиксировано и составляет 0,5 вольта, и практически не зависит от интенсивности падающего света, тогда как токопроводящая способность батареи пропорциональна интенсивности падающего света, а также площади, подверженной воздействию света. Каждая солнечная батарея имеет один положительный и один отрицательный вывод, как и все другие типы аккумуляторных батарей. Обычно солнечная или фотоэлектрическая батарея имеет отрицательный передний контакт и положительный задний контакт. Полупроводниковый p-n переход находится между этими двумя контактами.

Когда солнечный свет падает на батарею, некоторые фотоны света поглощаются солнечной батареей. Некоторые из поглощенных фотонов будут иметь энергию, превышающую энергию зазора между валентной и проводимой зонами в полупроводниковом кристалле. Таким образом, один валентный электрон получает энергию от одного фотона, возбуждается и вырывается из связи, создавая одну пару электрон-дырка. Эти электроны и дырки, образующиеся при этом, называются светогенерированными электронами и дырками. Светогенерированные электроны, находящиеся вблизи p-n перехода, мигрируют к n-типу стороны перехода под действием электростатического поля, проходящего через переход. Аналогично, светогенерированные дырки, созданные вблизи перехода, мигрируют к p-типу стороны перехода под действием того же электростатического поля. Таким образом, между двумя сторонами батареи устанавливается разность потенциалов, и если эти две стороны соединены внешней цепью, ток начнет течь от положительного к отрицательному выводу солнечной батареи. Это был базовый принцип работы солнечной батареи, теперь мы обсудим различные параметры солнечной или фотоэлектрической батареи, от которых зависит рейтинг солнечной панели. При выборе конкретной солнечной батареи для определенного проекта важно знать рейтинг солнечной панели. Эти параметры говорят нам о том, насколько эффективно солнечная батарея может преобразовать свет в электричество.

Ток короткого замыкания солнечной батареи

Максимальный ток, который солнечная батарея может передать без повреждения своей конструкции. Он измеряется путем короткого замыкания выводов батареи в наиболее оптимизированных условиях для достижения максимального выхода. Я использовал термин "оптимизированные условия", потому что при фиксированной поверхности батареи, скорость производства тока в солнечной батарее также зависит от интенсивности света и угла, под которым свет падает на батарею. Поскольку производство тока также зависит от площади поверхности батареи, подверженной воздействию света, лучше выражать максимальную плотность тока, а не максимальный ток. Максимальная плотность тока или плотность тока короткого замыкания — это отношение максимального или тока короткого замыкания к площади поверхности батареи, подверженной воздействию света.

Где Isc — ток короткого замыкания, Jsc — максимальная плотность тока, A — площадь солнечной батареи.

Напряжение холостого хода солнечной батареи

Оно измеряется путем измерения напряжения между выводами батареи, когда к ней не подключена нагрузка. Это напряжение зависит от методов производства и температуры, но не сильно зависит от интенсивности света и площади поверхности, подверженной воздействию. Обычно напряжение холостого хода солнечной батареи составляет около 0,5-0,6 вольт. Оно обычно обозначается Voc.

Точка максимальной мощности солнечной батареи

Максимальная электрическая мощность, которую одна солнечная батарея может передать при стандартных тестовых условиях. Если мы построим вольт-амперные характеристики солнечной батареи, то максимальная мощность будет достигнута в точке изгиба характеристической кривой. Это показано на вольт-амперных характеристиках солнечной батареи как Pm.

Ток в точке максимальной мощности

Ток, при котором происходит максимальная мощность. Ток в точке максимальной мощности показан на вольт-амперных характеристиках солнечной батареи как Im.

Напряжение в точке максимальной мощности

Напряжение, при котором происходит максимальная мощность. Напряжение в точке максимальной мощности показано на вольт-амперных характеристиках солнечной батареи как Vm.

Фактор заполнения солнечной батареи

Отношение произведения тока и напряжения в точке максимальной мощности к произведению тока короткого замыкания и напряжения холостого хода солнечной батареи.

Эффективность солнечной батареи

Это определяется как отношение максимальной электрической выходной мощности к входной радиационной мощности, подводимой к батарее, и выражается в процентах. Считается, что радиационная мощность на Земле составляет около 1000 ватт/квадратный метр, поэтому, если площадь поверхности батареи, подверженная воздействию, равна A, то общая радиационная мощность на батарею будет составлять 1000 A ватт. Таким образом, эффективность солнечной батареи может быть выражена как

Заявление: Уважайте оригиналы, хорошие статьи стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.