Разбиране на принципите на слънчеви панели е изключително важно при проектирането и експлоатацията на електроцентрали. В тази статия ще ви представим някои физическа основа на слънчеви клетки и слънчеви характеристики на дизайна.
Слънчева батерия зарядно
Помислете за клетка устройство слънчева. Фотоволтаичен клетка е полупроводников heterostructure с р-п възел, което се случва в интерфейса на две пластини тип р и п, съответно, с "отвор" и електронна проводимост. На предната и задната повърхност на клетъчни депозиран електрическите контакти. Когато светлината попада върху соларната клетка, фотони "нокаутира" електрони от кристалната решетка, при което се образува електрон-дупка двойка. Освен това, носители на заряд са свободни да се движат под въздействието на електрическо поле р-н кръстовище с. Така силата на електро-мотив (EMF) се появява на плочите на соларната клетка.
Най-простият еквивалентна верига на фотоволтаична клетка, както следва:
Фиг.1 еквивалентна схема на слънчева клетка.
Къде Rp - съпротивата серия от соларната клетка, Rsh - шунтиране на устойчивост на слънчева клетка.
Силата на цялата слънчевата енергия на батерията се състои от съставните слънчеви клетки, които могат да бъдат свързани последователно или паралелно. Представяме означението: I - максималния ток на един елемент, U - напрежение отделен елемент NPS - брой на клетките в серия, пРг - брой паралелно свързани елементи, Ib - максимален ток от слънчевата батерия, Ub - напрежението на слънчевата батерия.
В серия връзка на соларни клетки имаме: Ub = U * Nps, Ib = I.
Фигура 2. серия връзка на соларни клетки.
В паралелно свързване: Ub = U, Ib = I * NPR
Фиг.3 паралелно свързване на слънчеви клетки.
Ръководейки се от този принцип, може да се изчисли максималният ток и напрежение за всяка система за слънчева клетка
Ето един пример. Клетките са свързани в три етапа от 2 единици, както е показано на фиг.4
Фиг.4 верига кръстовище соларни клетки в три етапа.
За тази система, ние имаме: Ub = 2U, Ib = 3I.
Ролята на диодите в кръга на слънчев панел
Обикновено, всички клетки са свързани последователно в соларната клетка, което води до проблем, така наречените "тъмно петно". Помислете за слънчеви панели. състояща се от голям брой клетки, свързани в серия. За батерията е свързан RL товар. (Фиг. 5)
Фиг. 5 Схема на слънчев панел на голям брой елементи и под товар
Да предположим, че една от соларни клетки се затъмнява. Съпротивлението на сенчестите клетки са много по-устойчиви на натоварването, а оттам и да го разпределя почти цялата енергия на слънчевата клетка, така че клетката може да прегрее и да се провалят.
За борба с такова явление успоредно на всяка клетка да включва байпас диод Rsh, както е показано на фиг. 6.
Фиг. 6 Схема на слънчева батерия с плъзгащи диоди.
В резултат на това, когато слънчевата клетка е осветен, диод плъзгащи се намира под прекия пристрастия напрежение на соларната клетка и тока не минава. Когато позиция е затъмнен, т.е. му напрежение е по-малко от спад на напрежението в него, когато на текущата потоци, генерирани от други клетки във веригата, шунт диод "отворен" обратни отклонение на напрежението.
В реалния живот, диоди шунтирани всеки соларна клетка (тя е прекалено трудно и скъпо) и група от елементи в слънчева батерия. Например, батерия от 72 клетки 125 * 125милиметър, обикновено включва три байпас диоди.
В тази статия, ние засегна основните физически принципи на действие на слънчевите фотоволтаични системи. Тема по-подробно в монографията H. Rauschenbach. Задание за проектиране на слънчеви клетки: платно. от английски език. - М. Energoatomisdat 1983.
Можете също така да се интересуват от повече статии ..
Свързани статии