ivanov-ciganov2 (558065), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Стекание этих зарядов через внешнюю нагрузку и обеспечивает в ней ток. Концентрация избыточных носителей заряда, а следовательно, и создаваемая солнечной батареей э. д. с. зависят от мощности поглощаемого света и тока, отдаваемого ею в нагрузку. Эта зависимость придает внешней характеристике элемента батареи своеобразный вид (рис. 14.! 1). При относительно небольших мощностях светового потока, падающего на поверхность элемента, как э. д. с. холостого хода 0„„, так и ток короткого замыкания 1„растут с увеличением мощности.
При Д4 07 47 й4 1!6 ЕЩ Рис. 14.12. Изменения внешней характеристики от температуры Рис. 14.!1. Внешняя характеристи- ка элемента солнечной батареи ствуюшее число параллельно и последовательно включенных элементов батареи, можно добиться, что заданная нагрузка станет близка к оптимальной для этой батареи.
Однако условие согласования нагрузки и генератора будет выполняться лишь при определенной освещенности и определенной температуре. Влияние температуры на внешнюю характеристику элемента солнечной батареи приводит (рис. 14.!2) к изменению как напряжения холостого хода, так и тока короткого замыкания. Поэтому каждой температуре элемента должна соответствовать своя оптимальная нагрузка. Из-за этих особенностей солнечных батарей при изменяющихся Рис. 14.12. Схема конструкции солусловиях эксплуатации не удается печной батареи передавать в заданную нагрузку всю электрическую энергию, которую может она выработать.
В среднем используется около 50% энергии. Выпускаемые нашей промышленностью элементы кремниевых солнечных батарей при излучении с плотностью ! кВт/м' создают ток короткого замыкания с плотностью 20 — 25 мА/смх, а напряжение холостого хода 0,5 — 0,55 В. На оптимальной для температуры 25 С нагрузке этот элемент создает напряжение 0,35 — 0,4 В, отдает в нее с одного квадратного сантиметра ток 15 — 20 мЛ. достижении напряжением холостого хода величины 0,5 — 0,55 В его дальнейший рост прекращается, увеличение световой мощности приводит к возрастанию тока короткого замыкания.
Наибольшую мощность с элемента заберет та нагрузка, вольтамперная характеристика которой (прямая линия на рис. 14.!1) прой-. дет вблизи излома внешней характеристики элемента. Набрав соответ- Элементы солнечных батарей выпускаются круглой, прямоугольной н шестиугольной формы !рис. !4.13). Для съема тока по контуру элемента наносится металлическая пленка и полоски на освещаемой поверхности, а нижняя неосвещаемая поверхность металлизнруется полностью. Прямоугольная и шестигранные пластины обеспечивают простое объединение их в батарею. Коэффициент полезного действия солнечных батарей невысок, составляет 5 — 8%.
Связано это с тем, что не вся поверхность батареи является светочувствительной. Заметную часть поверхности батареи занимают токоотводящие и крепежные соединения. Кроме того, не вся энергия солнечного света поглошается, а поглошенвая энергия не вся создает пары электрон — дырка. От поверхности солнечной батареи, даже при покрытии ее уменьшающими отэважение специальными пленками, отражается 8 — 15% энергии. Длиниоволиовая часть солнечного излучения, на долю которого приходится около 20% энергии, при поглощении только разогревает батарею, а не освобождает носйтели заряда Помимо этих чисто оптических потерь, в солнечной батарее часть тока теряется в результате рекомбинации носителей заряда в кристалле и иа его поверхности, а часть напряжения — на преодоление сопротивлений кристалла и токоотводящих пленок.
Таким образом, всего 20 —,23% падающей на светочувствительную поверхность энергии света создают пары электрон — дырка, а с учетом остальных потерь к. п. д. солнечной батареи становится меньшим 10%. Однако и при таком к. п. д. использование солнечных батарей сулит большие выгоды. Эффективность солнечных батарей повышается при комбинировании ее с зеркалом. Однако сильный разогрев батареи мешает полностью реализовать выгоды от такой комбинации. Серьезным недостатком солнечных батарей является их чувствительность к радиации.
Прн облучении солнечной батареи потоком проникающей радиации резко сокращается время жизни носителей заряда, что приводит к уменьшению ее выходного тока. Удельные характеристики мощности комбинированной системы питания солнечная батарея — никель-кадмиевый аккумулятор колеблются 1,1 —: 2,2 Вт/кг. Это значительно хуже, чем обеспечивают химические источники тока. Однако большой срок службы такой системы заставляет предпочитать ее во многих случаях.
ЛИТЕРАТУРА !. Б е л о п о л ь с к и й И. И. и др. Проектирование источников электропитания радиоустройств. — М.: Энергия, 1967. 2. Источники электропитания на полупроводниковых приборах ! Под ред. Д о д и к а С. Д. и Г а л ь и е р и и а Е. И. — М.". Советское радио, 1969. 3. К и т а е в В. Е. Электротехнические устройства радиосистем. — 'М.: Энергия.
1971. 4. М а з ел ь К Б. Теория и расчет выпрямителя, работающего на емкость, с учетом индуктивности рассеяния транарорматора. — М.: Госэнергоиздат, 1967. 6. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегралы!ым схемам ! Под ред. Г о р ю н о в э Н. Н. — М.: Энергия, 1972. 6. В е к с л е р Г. С. Электропитаниеспепаппаратуры. — Киев:, Вища школа, 1976. 7. Р о и а в о в В.
В., Х а ш е в Ю. М. Химические источники тока. —.М,: Советское радио, 1968. 8. Т е р е н т ь е в Б. П. Электропитание радиоустройств. — Мл Свяэьиздат, 1948. 9. К и т а е в В. Е., Б о к уи я е в А. А. Проектирование источников электропитания устройств связи. — М.: Связь, 1972. 10. Р о м а ш Э. М. Транзисторвые преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Энергии, 1976.
11. М а м о и к и н И. Г. Усилительные устройства. — М.: Связь, 1977. А. И. Иванов-Цыганов ЗП ЕКТРОТЕХНИЧ ЕСКИЕ УСТРОЙСТВА РАДИОСИСТЕМ Издание второе, переработанное и дополненное .:,„. Ддпугцене Министерством вькгиеге н среднего специа»»неге ",."пара»а»вник СССР в качестве тчебннкв дл» сттдентев вувев. вбуч~мугцихсл Пе специальности »радиотехника»' Москва вВысшая школав 1979 ББК 32.84 И 20 УДК 621.306.2(075.8) рецензент: профессор кафедры «Электропитания раяиостроасгн» Московского электротехнического института связи . В. Китаев.
Иванов-Цыганов А. И. И20 Электротехнические устройства радиосистеии Учебник ддя вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — г 1.: Высш. шкода, 1979. — 304 с., ид. В перл ! р. В книге рассматриваются узлы и блоки рвдиосистеы, рвботзющие нз постоянном токе нли токе промышленной чзстоты; приведены основные хврактернстнкн и принципы устрОйства злентрнчсских мешин, срзвнятЮьные характеристики нсточнвков электрической энергии и вх зксплуатзцнонные особенности; списаны вторичные ншочники питании (преобразователи нзпряження, выпрямители.
стабнлнзвтарык язям змвпдц расчетных соотношений н примеры расчетов. Во втором издзннн аереработвны разделы линейных н импульсных стабилизеторав, преоб.разователей напряжения. 'Предазэнвчвется лля студентов по рвднотекинческнм специальностям. мв~-гя 'я ' 30~ — я 4 мчгΠ— я © издательство «Высшая школа», !973 © Издательство «Высшая школа», !979, с изменениями .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
