Как работают солнечные батареи зимой //joule.net.ua
Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1330-1390 W/m². В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может[ быть менее 100W/m².
Рекордное КПД 43.5%.
Сонячні батареї
//
Типи елементів
Три типа солнечных батарей. Каждый из этих типов солнечных элементов сделан уникальным способом и имеет разный эстетический вид:
- Монокристаллический - КПД до 25%
- Поликристаллический - КПД до 25%
- Тонкопленочные солнечные батареи - КПД до 10%
Полікристалічні сонячні батареї Україна AXIOMA ENERGY
Вольт-амперная характеристика солнечных батарей (ВАХ)
Если говорить в целом, то вольт-амперная характеристика показывает, как меняется ток, который проходит по цепи от напряжения, которое к ней прилагают. Для солнечных электростанций выработаны и стандартизированы нормальные показатели вольт-амперной характеристики, которые учитываются при проектировании моделей в любой стране. Чтобы измерить ВАХ панели, ее размещают на широте в 45o , устанавливают температуру равную 25o С, а на каждый квадратный метр батареи должна попадать мощность падающих лучшей в 1000 ватт.
!!!
С каждым повышенным градусом от нормального, уменьшается напряжение холостого хода на 0,4% у ячеек, при таком же увеличении температуры сила тока короткого замыкания (максимального) повышается на 0,07%.
!!!
Благодаря многочисленным исследованиям, выяснено, что если разброс в характеристиках у десяти соединенных в одну цепь ячеек на уровне 10%, то вся система потеряет в мощности 6%. Если же создать такую же цепь из 10 элементов, но разница в показателях между ними не выше 5%, то уровень потери мощности упадет до 2%.
!!!
Солнечная панель в идеале должна освещаться одинаково по всей площади, так как в противном случае, при последовательном соединении цепи, ячейки, располагающиеся в затемненных областях, начнут рассеивать ту мощность, которую вырабатывают нормально работающие элементы. Несмотря на затемнение, уровень нагрева ячеек будет выше обычного и они быстрее выйдут из строя, что серьезно перегрузит исправные элементы и приведет в негодность всю панель. Для того чтобы такие проблемы минимизировать используют байпасный диод, который устанавливается параллельно ячейкам.
!!!
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) тока-напряжения (I-V) элемента выполняется для получения важных параметров о производительности элемента солнечной батареи, включая его максимальный ток (Imax) и напряжение (Vmax), напряжение холостого хода (Voc), ток короткого замыкания (ISC) и его эффективность (η).
!!!
Величина установившейся фотоЭДС при освещении перехода излучением постоянной интенсивности описывается уравнением вольт-амперной характеристики (ВАХ) (рис. 3):
U = (kT/q)ln((Iph-I)Is/+1)
где Is— ток насыщения, а Iph — фототок.
вольт-амперная характеристика солнечного элемента
Рис.3. Вольт-амперная характеристика солнечного элемента
ВАХ поясняет эквивалентная схема фотоэлемента (рис. 4), включающая источник тока Iph=SqN0Q, где S — площадь фотоэлемента, а коэффициент собирания Q — безразмерный множитель (<1), показывающий, какая доля всех созданных светом электронно-дырочных пар (SN0) собирается p-n-переходом. Параллельно источнику тока включен p-n-переход, ток через который равен Is[eqU/kT-1]. p-n-Переход шунтирует нагрузку, и при увеличении напряжения ток через него быстро возрастает. В нагрузку (сопротивление R) отбирается ток I.
!!!
Коэффициент заполнения ВАХ солнечного элемента (fill factor — FF) — это отношение реальной мощности (Vpmax x Ipmax) к гипотетической мощности Voc x Isc. Этот коэффициент является одным из основых параметров, по которому можно судить о качестве фотоэлектрического преобразователя. Типичные качественные серийно выпускаемые солнечные элементы имеют коэффициент заполнения ВАХ > 0.70. Бракованные элементы, которые обычно продаются на eBay или китайских аукционах или интернет-магазинах (grade B), имеют коэффициент заполнения ВАХ в диапазоне от 0.4 до 0.65. У аморфных элементов и других тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей коэффициент заполнения ВАХ находится в диапазоне 0.4 — 0.7.
На рисунке справа теоретическая мощность — это площадь квадрата, а реальная мощность соответствует границе голубой фигуры. FF — это отношение площади голубой фигуры к площади суммы голубой и красной фигур. Можно сказать, что чем больше FF, тем меньше потери в элементе из-за внутреннего сопротивления.
Коэффициент заполнения ВАХ может также использоваться для определения сопротивления солнечного элемента.
Контроллеры
/
Види ... PWM, MPPT
Аккумуляторные батареи
Маркетинг
Правильное электропитание //elektro.in.ua
Источники
- Вольт — амперная характеристика солнечных панелей. Самостоятельное снятие ВАХ характеристик солнечных панелей //greenpowertalk.tech
- Измеряем «солнце». ВАХ солнечных панелей своими руками //habr.com
- Параметры солнечных батарей //solar.kiev.ua
- Альтернативная энергетика https://solar.kiev.ua/blog/alternative-energy/
Все про аккумуляторы //solar.kiev.ua