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우리 중 많은 사람들은 햇빛으로부터 전기를 얻는 방법이 약 130년 동안 알려져 왔다고 의심하지 않습니다. 광전 효과는 1839년 Edmond Becquerel이 처음으로 관찰했습니다. 이 우연한 발견은 1873년 Willoughby Smith가 셀레늄 판에 빛을 조사했을 때 유사한 효과를 발견할 때까지 눈에 띄지 않았습니다. 그리고 그의 첫 번째 실험은 완벽과는 거리가 멀었지만 반도체 태양 전지 역사의 시작을 알렸습니다. 새로운 에너지원을 찾기 위해 Bell Labs는 실리콘 태양 전지를 발명했으며, 이는 오늘날의 태양광 광전지 변환기의 전신이 되었습니다. 50년대 초반이 되어서야 태양전지는 상대적으로 높은 완성도에 도달했습니다.

태양 전지(PEC)의 에너지 변환은 태양 복사에 노출될 때 이종 반도체 구조의 광전 효과를 기반으로 합니다. 이 페이지에서 우리는 이 어려운 현상의 물리학에 들어가는 목표를 설정하지 않으므로 문제의 실제적인 측면을 간략하게 설명합니다.

태양 전지의 에너지는 다른 전원의 에너지와 같은 방식으로 사용할 수 있지만 태양 전지는 단락을 두려워하지 않습니다. 그들 각각은 주어진 전압에서 특정 전류 강도를 유지하도록 설계되었습니다. 그러나 다른 전류 소스와 달리 태양 전지의 특성은 표면에 떨어지는 빛의 양에 따라 달라집니다. 예를 들어 들어오는 클라우드는 출력 전력을 50% 이상 줄일 수 있습니다. 또한 기술 체제의 편차는 한 배치 요소의 출력 매개 변수에 확산을 수반합니다. 따라서 광전지 변환기를 최대한 활용하려는 욕구는 출력 전류에 따라 전지를 분류할 필요성으로 이어집니다. "전체 무리를 망치는 형편없는 양"의 예시로 다음을 인용할 수 있습니다. 직경이 훨씬 작은 파이프 부분을 직경이 큰 수도관의 틈으로 자르면 그 결과 물의 흐름이 급격히 감소하다. 태양 전지의 균일하지 않은 출력 매개변수 체인에서도 비슷한 일이 발생합니다.

실리콘 태양 전지는 비선형 장치이며 그 동작은 옴의 법칙과 같은 간단한 공식으로 설명할 수 없습니다. 대신 소자의 특성을 설명하기 위해 이해하기 쉬운 곡선 계열인 전류-전압 특성(CVC)을 사용할 수 있습니다.

태양 전지

하나의 요소에서 생성된 개방 회로 전압은 한 배치에서 한 요소에서 다른 요소로 이동할 때 그리고 한 제조업체에서 다른 제조업체로 이동할 때 약간 변경되며 약 0.6V입니다. 이 값은 요소의 크기에 의존하지 않습니다. 현재와는 상황이 다릅니다. 그것은 표면적을 나타내는 빛의 강도와 요소의 크기에 따라 다릅니다.

100 * 100mm 크기의 요소는 100 * 10mm 크기의 요소보다 10배 더 크므로 동일한 조명에서 100배 더 큰 전류를 방출합니다.

요소를 로드하면 전압에 대한 출력 전력의 의존성을 플로팅하여 그림과 유사한 결과를 얻을 수 있습니다. 2

태양 전지

피크 전력은 약 0,47V의 전압에 해당합니다. 따라서 태양 전지의 품질을 올바르게 평가하고 동일한 조건에서 셀을 서로 비교하려면 부하가 필요합니다. 출력 전압은 0,47V입니다. 작업을 위해 태양열 요소를 선택한 후 납땜해야합니다. 직렬 요소에는 도체를 납땜하도록 설계된 집전 그리드가 장착되어 있습니다.

배터리는 원하는 조합으로 만들 수 있습니다. 가장 간단한 배터리는 직렬 연결된 셀 체인입니다. 체인을 병렬로 연결하여 소위 직렬-병렬 연결을 얻을 수도 있습니다.

태양 전지 작동에서 중요한 점은 온도 체제입니다. 요소가 25도 이상 XNUMX도 가열되면^о그것으로 0,002V의 전압을 잃습니다. 0,4%/도. 그림 3은 온도 25에 대한 CVC 곡선군을 보여줍니다.^о 씨와 60^о C.

태양 전지

밝고 화창한 날에는 요소가 60-70까지 가열됩니다.^о각각 0,07-0,09V를 잃습니다. 이것이 태양전지 효율 저하의 주요 원인으로, 전지에서 발생하는 전압 강하로 이어집니다.

기존 태양 전지의 효율은 현재 10~16% 범위입니다. 이는 표준 조건에서 100 * 100mm 크기의 요소가 1-1,6와트를 생성할 수 있음을 의미합니다.

다음은 전 세계적으로 요소 인증을 위한 표준 조건으로 인정됩니다.

- 조명 1000W/m²

- 온도 25^оС

- 스펙트럼 AM 1,5(위도 45도에서의 태양 스펙트럼^о)

간행물: Alternativenergy.ru

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