태양전지의 종류와 특성. 계획, 설명

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태양 전지는 직렬 병렬로 연결된 개별 요소로 구성됩니다 (그림 1.3, 1.4).

이 소자는 휴대용 전자 장치, 소형 램프(LED) 및 휴대폰 충전기에 사용됩니다.

광전자 증배관(PMT)은 현대 태양 전지의 원형입니다.

광전자 증배관

높은 이득과 속도를 갖는 광전자 증배관은 섬광으로 침투하는 이온화 입자에 반응하는 물질인 신틸레이터를 사용하는 선량 측정 장비에 널리 사용됩니다.

태양 전지판의 종류와 특성
그림1 3. 이름이 EL44인 요소. 전압 1,6V, 전류 25mA.

태양 전지판의 종류와 특성
그림 1.4. 요소 RS5415.5. 전압 1,2V, 전류 22mA

국내에서 생산된 일부 광전자 증배관의 매개변수는 표 1.3에 나와 있습니다.

표 1.3. 광전자 증배관

태양 전지판의 종류와 특성

빛(광자) 에너지를 전기 에너지(전압)로 변환하는 과정을 PV 효과라고 합니다. 1954년 과학자들이 4to 실리콘(이 원소는 일반 모래의 기초임)이 햇빛에 비춰질 때 전기 에너지를 생성한다는 사실을 발견했을 때 발견되었습니다. 곧, 태양전지는 우주 위성의 전자 장비와 계산기, 손목시계와 같은 소형 전자 장치에 전력을 공급하는 데 사용되기 시작했습니다.

충전을 위해 배터리를 태양광 패널에 연결하는 경우 일반적으로 과충전을 방지하기 위해 회로에 컨트롤러를 포함해야 합니다. 이 회로는 병렬 연결 방식을 사용합니다. 이 방법을 사용하면 태양광 패널이 항상 직렬 다이오드를 통해 배터리에 연결됩니다. 태양광 패널이 배터리를 원하는 최대 전압까지 충전하면 태양광 패널과 병렬로 연결된 회로가 부하 저항을 연결하여 태양광 패널에서 과잉 전력을 흡수합니다.

태양광 배터리가 부하에 공급하는 유용한 전력의 기능은 생성된 전압에 따라 달라지며, 이는 다시 일사량, 즉 햇빛의 강도와 배터리 자체의 온도에 따라 달라집니다. 최대 전력 수신 지점이 아닌 다른 곳에서 전류/전압 곡선을 작동하면 작동 효율이 감소하고 사용 가능한 에너지가 손실됩니다. 따라서 최대 전력점 제어는 실제 효율을 30% 이상 증가시킬 수 있으므로 고급 태양광 제어 시스템에 필요한 기능입니다.

태양광 패널이나 풍력 발전기와 같은 재생 가능한 자원으로부터 에너지를 받는 시스템은 일반적으로 에너지를 배터리에 저장한 다음 이를 부하로 방출합니다. 종종 이 두 프로세스는 모두 독립적으로 발생합니다. 배터리 잔량을 주기적으로 계산하면 양호하고 장기적인 작동이 보장되며, 이는 배터리에서 부하로 공급하는 전류를 모니터링하는 경우에도 동일하게 적용됩니다. 배터리의 현재 충전량은 이전에 계산된 충전량에 충전 중에 수신된 에너지를 더하거나 부하로 전달된 에너지를 뺀 값을 기준으로 계산됩니다.

광전지 변환기

FEP는 조명이 좋은 조건에서 사용됩니다.

태양광 실리콘 셀에는 여러 유형이 있습니다. 가장 효율적인 유형(PV)은 단결정 실리콘으로 만들어집니다. 이러한 태양전지의 효율은 24%에 이른다.

단결정 기반의 일반적인 PV 셀은 최대 17,5%의 효율을 갖습니다. 사진 판의 밀봉재이기도 한 기술 폴리머가 약간 어두워지는 것 외에도 서비스 수명은 사실상 무제한입니다. 이를 바탕으로 서비스 수명은 XNUMX년에 달할 수 있습니다.

태양광 패널이 매우 부피가 크고 깨지기 쉽고 섬세했던 시대는 점차 과거의 일이 되어가고 있으며 제조업체는 이러한 환경 에너지원의 점점 더 극단적인 버전을 제공하고 있습니다.

다결정 실리콘으로 제작된 PV 셀은 최대 15%의 효율을 가지며, 이는 단결정 실리콘의 수명과 비슷한 수명입니다. 다결정 실리콘의 가격은 단결정 실리콘보다 약간 낮습니다.

광전지를 기반으로 한 전자 장치가 많이 있습니다. 또한, 그림 1.3에 표시된 것과 같은 소형 광전지도 있습니다. 1.4과 XNUMX는 전력이 낮기 때문에 비용이 저렴합니다. 그러나 아마추어 무선 개발에서는 이러한 저렴한 광전지를 사용하고 심지어 저전력 태양전지를 구성하는 것이 적절합니다. 한 가지 예로, "태양광" 요소가 포함된 손전등 디자인을 생각해 보세요.

태양광 모듈 정보

태양전지 모듈은 납땜된 단결정 요소의 모놀리식 라미네이트 형태로 구조적으로 구현됩니다.

프레임형 태양전지는 알루미늄 프로파일로 만들어진 프레임에 패널이 둘러싸인 형태로 제작된다. 패널은 요소가 적층된 유리판으로 구성된 광전지 발전기입니다.

모듈 하우징 내부에는 다이오드 블록이 부착되어 있으며, 덮개 아래에는 모듈 연결용 전기 접점이 있습니다.

프레임리스 모듈은 알루미늄, 유리 섬유로 이루어진 라미네이트이며 뒷면도 없습니다. 태양전지는 EVA(에틸비닐아세테이트) 라미네이션 필름 두 겹 사이에 끼워져 있습니다. 전면은 광학적으로 투명한 PET 필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트)으로 보호되며 후면은 광학 특성에 대한 추가 요구 사항 없이 기판(유리 섬유, 알루미늄) 또는 동일한 PET 필름으로 보호됩니다.

태양 전지판은 계속 작동합니다.

-50°C ~ +75°C의 온도 범위에서;
대기압 84-106,7 kPa;
상대 습도 최대 100%;
강도 5mm/min의 비;
최대 2000 Pa의 눈 또는 얼음 바람 하중.

태양 전지는 우선 위에서 논의한 완전한 광전지 변환기이며, 그 기술적 특성은 개별 요소와 태양 전지 모두에 유효합니다.

저자: Kashkarov A.P.

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