Полупроводниковые солнечные батареи. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

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 n 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.

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. Параметры модулей сведены в таблицу.

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, Вт.....80
• Рабочее напряжение на нагрузке, В.....16,5
• Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточувствительную поверхность, Вт/м2.....1000
• Площадь фоточувствительной поверхности одной панели, м.....0,42
• Масса батареи, кг.....16
• 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, Вт.....10
• Рабочее напряжение на нагрузке, В.....4,5; 6; 9; 10,5; 12
• Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточувствительную поверхность, Вт/м2.....1000
• Площадь фоточувствительной поверхности, см2.....1000
• Масса батареи, кг.....2,8
• 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, Вт, в режиме питания стригальной машины.....250
• зарядки внешних аккумуляторных батарей.....200
• Рабочее напряжение на нагрузке, В, в режиме питания стригальной машины.....41
• зарядки внешних аккумуляторных батарей 16,5
• Номинальный поток солнеч­ной энергии, падающий на фоточувствительную поверхность панелей, Вт/м2.....1000
• Общая площадь фоточувствительной поверхности системы, м2.....2,2
• Масса фотоэлектрической батареи, кг.....36
• Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С.....-60...+80

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, Вт, в исполнении с двумя панелями 50 с четырьмя панелями.....100
• Рабочее напряжение на нагрузке, В.....12,5±2
• Номинальный поток солнечной энергии, падающий на фоточувствительную поверхность панелей, Вт/м2.....1000
• Площадь фоточувствительной поверхности одной.....0,26
• Масса электростанции, кг двупанельной.....3,8
• четырехпанельной.....6,8
• 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, Вт.....80
• Рабочее напряжение на нагрузке, В.....12
• Номинальный поток солнечной энергии, падающей на фоточувствительную поверхность, Вт/м2.....600
• Номинальная производительность насоса при подъеме воды на высоту 7 м, м3/ч.....0,5
• Площадь фоточувствительной поверхности панелей, м2.....0,84
• Масса станции, кг.....35
• Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С.....-40...+70

Автор: А.Юшин, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Соседи формируют вашу микрофлору 27.04.2026

Ученые уже давно рассматривают человека не как изолированный организм, а как сложную экосистему, тесно связанную с микромиром внутри и вокруг него. Особенно активно исследуется кишечная микрофлора, от которой зависят пищеварение, иммунитет и даже некоторые аспекты поведения. Новая работа Университета Восточной Англии добавляет к этому пониманию еще один важный слой: оказывается, состав микробиоты может изменяться под влиянием людей, с которыми мы живем рядом. Чтобы проверить, как социальные контакты влияют на передачу микробов, исследователи обратились к природной модели - сейшельской камышовке (Acrocephalus sechellensis), небольшой певчей птице, обитающей на острове Кузен на Сейшельских островах. Этот вид оказался особенно удобным для наблюдений, поскольку птицы живут изолированно и не покидают остров, что позволяет отслеживать их биологические и социальные связи на протяжении всей жизни. В рамках многолетнего исследования ученые собирали сотни образцов птичьего помета, анализир ...>>

Лазерная печать микросхем как альтернатива кремнию 27.04.2026

Индустрия электроники постепенно уходит от исключительно кремниевых и пластиковых решений в сторону более гибких, дешевых и экологичных материалов. Одним из наиболее необычных направлений стала так называемая бумажная электроника, где привычный лист бумаги превращается в основу для работающих электронных схем. Именно в этой области исследователи из Лаборатории биоэлектроники и микросхем Бингемтонского университета предложили принципиально новый подход к созданию микросхем. Ученые разработали технологию, при которой электронные схемы формируются прямо на пергаментной бумаге с помощью стандартного углекислотного лазера. Особенность используемого материала заключается в тонком силиконовом покрытии, придающем бумаге гидрофобные свойства и защищающем ее от влаги. Лазер точечно удаляет это покрытие, создавая рисунок будущей схемы и обнажая целлюлозные волокна, способные впитывать жидкость. Далее в образованные лазером микроскопические каналы вводятся водные чернила, которые формируют ф ...>>

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

Случайная новость из Архива Ученые знают, как увеличить производительность компьютеров на 20% 17.02.2012 В представленной недавно статье исследователи университета штата Северная Каролина описывают способ, при помощи которого можно добиться в среднем увеличения производительности компьютеров на 21,4%. Речь идёт о чипах типа AMD APU, то есть решениях, объединяющих CPU и GPU на одном кристалле. Это исследование было профинансировано Национальным научным фондом и AMD. В результате статья почти не касается вопроса о том, как новый подход может увеличить производительность чипов Intel, которые также имеют интегрированную графику. Адъюнкт-профессор доктор Хойхан Чжоу (Huihang Zhou) отмечает, что гибридные процессоры позволяют производителям уменьшать производственные издержки и увеличивать энергоэффективность, однако до сих пор CPU и GPU почти не пересекаются и работают над своими собственными задачами. Он добавляет, что они редко взаимодействуют для исполнения любой предложенной программы, так что не столь эффективны, как могли бы быть, и именно эту проблему исследователи постарались решить. "Наш подход заключается в исполнении ядрами GPU вычислительных функций, а ядрами CPU - осуществление предварительной выборки необходимых GPU данных из основной памяти. Это более эффективно, так как позволяет CPU и GPU делать то, что каждый из них умеет лучше всего. GPU хороши для осуществления расчётов, а CPU - для принятия решений и гибкого извлечения данных", - отмечает доктор Чжоу. В целом, как видно, речь идёт о GPGPU-вычислениях, однако исследователи отмечают, что до интеграции ядер CPU и GPU на едином кристалле их подход не был возможен. Будем надеяться, что AMD и её партнёры действительно начнут более эффективно использовать мощности ускоренных процессоров, применяя высокопараллельную мощь графики в более широком спектре задач. Пока технология описана лишь в качестве краткого обзора, о полностью доклад будет прочитан 27 февраля на Международном симпозиуме по вопросам высокопроизводительных компьютерных архитектур в Новом Орлеане.

Другие интересные новости:

▪ Смартфоны ZTE Nubia Z5S и Z5S mini

▪ Вспомогательный чип Intel Clover Falls

▪ Новый камуфляжный материал против тепловых камер

▪ У планетарного тела обнаружен углекислый газ

▪ Ловушка для света

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Бешеные деньги. Крылатое выражение

▪ статья Сколько хромосом у разных организмов? Подробный ответ

▪ статья Клопогон даурский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Мощный 2х50 ватт импульсный УНЧ класса D. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой коротковолновый радиоприемник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026