太陽電池の種類と特徴。スキーム、説明

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太陽電池は、個々の素子が直並列に接続されて構成されています (図 1.3、1.4)。

この要素は、小型ランプ (LED) や携帯電話の充電器などのポータブル電子機器に使用されます。

光電子増倍管 (PMT) は、最新の太陽電池の原型です。

光電子増倍管

高ゲインと高速の光電子増倍管は、シンチレーター（フラッシュ光で内部に侵入する電離粒子に反応する物質）を使用する線量測定装置で広く使用されています。

ソーラーパネルの種類と特徴
図 1 3. EL44 という名前の要素。電圧1,6V、電流25mA。

ソーラーパネルの種類と特徴
図1.4。エレメント RS5415.5。電圧1,2V、電流22mA

いくつかの国産光電子増倍管のパラメータを表 1.3 に示します。

表 1.3. 光電子増倍管

ソーラーパネルの種類と特徴

光（光子）エネルギーを電気（電圧）に変換するプロセスは、PV効果と呼ばれます。 1954 年に科学者が 4to シリコン (この元素は普通の砂の基礎です) が太陽光に照らされると電気エネルギーを生成することを発見しました。すぐに、太陽電池は宇宙衛星の電子機器や、電卓や時計などの小型電子機器に電力を供給するために使用されるようになりました。

充電のためにバッテリーをソーラーパネルに接続する場合、通常、過充電を防ぐために回路にコントローラーを組み込む必要があります。この回路は並列接続方式を採用しています。この方法では、ソーラーパネルは常に直列ダイオードを介してバッテリーに接続されます。ソーラーパネルがバッテリーを希望の最大電圧まで充電すると、回路は負荷抵抗をソーラーパネルと並列に接続して、ソーラーパネルからの過剰電力を吸収します。

太陽電池によって負荷に供給される有効電力の機能は、生成された電圧に依存し、電圧は日射量、つまり太陽光の強さ、および電池自体の温度に依存します。最大消費電力の点以外の電流/電圧曲線で動作すると、動作効率が低下し、利用可能なエネルギーが失われます。したがって、最大電力点制御は、実際の効率を 30% 以上向上させることができるため、高度な太陽光電源制御システムには必要な機能です。

ソーラーパネルや風力発電機などの再生可能エネルギーを利用したシステムは、通常、エネルギーをバッテリーに蓄えてから負荷に放出します。多くの場合、これらのプロセスは両方とも独立して発生します。バッテリの残量を定期的に計算することにより、良好で長いバッテリ寿命が保証されます。同様のことが、バッテリから負荷に供給される電流の制御にも当てはまります。現在のバッテリ充電量は、以前に計算された充電量に、充電時に受け取ったエネルギーを加えた値、または負荷に与えられたエネルギーを引いた値に基づいて計算されます。

太陽光発電コンバータ

FEP は、良好な照明条件で使用されます。

シリコン太陽電池にはいくつかの種類があります。最も効率的なタイプ (PVC) は単結晶シリコンで作られています。このような (PVC) の効率は 24% に達します。

単結晶をベースとした一般的な PVC の効率は最大 17,5% です。写真乾板のシーラントでもあるテクノロジーポリマーがわずかに黒ずむだけでなく、耐用年数は事実上無制限です。これに基づくと、耐用年数は四半世紀に達する可能性があります。

ソーラーパネルが非常にかさばり、壊れやすく、繊細だった時代は徐々に過ぎ去り、メーカーはこれらの環境に優しいエネルギー源のより極端なバージョンをますます提供しています。

多結晶シリコンで作られた太陽電池の最大効率は最大 15% で、耐用年数は単結晶シリコンの耐用年数に近いです。多結晶シリコンのコストは単結晶シリコンよりわずかに低くなります。

光電池をベースにした電子デバイスは数多くあります。さらに、図に示されているような小型光電池。 1.3 と 1.4 は消費電力が低いため、コストも低くなります。ただし、アマチュア無線の開発では、これらの安価な光電池を使用し、それから小型のソーラーパネルを作成することさえ適切です。例の XNUMX つとして、「ソーラー」要素を備えた懐中電灯のデバイスを考えてみましょう。

ソーラーモジュールについて

太陽電池モジュールは、はんだ付けされた単結晶素子のモノリシック積層体の形で構造的に実装されます。

フレーム型太陽電池は、アルミニウム製のフレームにパネルを入れた形で作られています。パネルはガラス板上に素子を積層した太陽光発電装置です。

ダイオードブロックはモジュールハウジングの内側に取り付けられており、そのカバーの下にはモジュールを接続するための電気接点があります。

フレームレスモジュールは、アルミニウム、グラスファイバー上にラミネートされており、基板もありません。太陽電池は XNUMX 層の EVA (酢酸エチルビニル) ラミネートフィルムの間に挟まれています。表面は光学的に透明な PET (ポリエチレンテレフタレート) フィルムで保護され、裏面は光学特性に対する追加の要件なしに基板 (ガラスファイバー、アルミニウム) または同じ PET フィルムで保護されます。

ソーラーパネルは動作し続けます:

-50°C から +75°C の温度範囲。
大気圧 84-106,7 kPa;
100% までの相対湿度;
毎分5mmの強さの雨。
2000 Pa までの雪または氷風負荷。

太陽電池は、まず第一に、上で説明した完全な光起電力コンバータであり、その技術的特性は個々のセルと太陽電池の両方に当てはまります。

著者：カシュカロフA.P.

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