Сонячна батарея складається з окремих елементів, зєднаних послідовно-паралельно (рис 13, 14)

Елементи застосовуються в портативних пристроях радіоелектронної техніки, для мініатюрних світильників (на світлодіодах) і зарядних пристроїв стільникових телефонів

Прототипом сучасних сонячних елементів являють фотопомножувачі (ФЕУ)

Фотопомножувачі

Фотопомножувачі, що володіють високим посиленням і швидкодією, набули широкого поширення в дозиметричних приладах, що використовують сцинтилятори – речовини, що реагують на проникаючу в них іонізуючу частинку спалахом світла

Рис 3 січня Елемент з найменуванням EL44 Напруга 1,6 В, струм 25 мА

Рис 14 Елемент RS54155 Напруга 1,2 В, струм 22 мА

Параметри деяких фотопомножувачів вітчизняного виробництва наведено в табл 13

Таблиця 13 Фотопомножувачі

Область максимальної спектральної чутливості, лм

300-600

380-480

300-600

420-460

340-440

Чутливість, А / лм (при напрузі живлення, кВ)

1(0,9),

10(1,4)

10(>0,8)

100(1,9)

10(1,2)

100(1,0)

10(0,8)

100(1,25)

10(0,9),

1000(1,3)

Габарити (по балону), мм

021,5×73

022,5×64

030×90

030×90

Процес перетворення світловий (photons) енергії в електричну (voltage) називається РV-ефект Він був відкритий в 1954 році, коли вчені виявили, ч * Про кремній (цей елемент – основа звичайного піску) створює електричну енергію, коли його висвітлюють сонячним світлом Незабаром сонячні елементи стали застосовувати для живлення електронної апаратури космічних супутників і невеликих електронних пристроїв таких, як калькулятори і наручний годинник

Коли акумулятор для зарядки підєднується до сонячної панелі, зазвичай в ланцюг необхідно включати контролер для попередження перезаряду Ця схема використовує паралельний спосіб підключення При цьому способі сонячна панель завжди підключена до акумулятора через послідовний діод Коли сонячна панель заряджає акумулятор до бажаного максимального напруження, схема паралельно сонячної панелі підключає резистор навантаження, щоб поглинати надлишкову потужність з сонячної панелі

Функція корисної потужності, що віддається сонячною батареєю в навантаження, залежить від виробляється напруги, яка в свою чергу залежить від інсоляції – тобто від інтенсивності сонячного світла – і температури самої батареї Робота йа кривої залежності струм / напруга де-небудь ще крім точки максимальної одержуваної потужності, призводить до зниження ефективності роботи і втрати доступної енергії Отже, контроль точки максимальної потужності є необхідною функцією в передових системах управління джерелами сонячної енергії, так як це може збільшити практичну ефективність часто на 30% і більше

Системи, які отримують енергщо від поновлюваних джерел, таких як сонячні батареї або вітрові генератори, зазвичай накопичують енергію в акумуляторах, а потім віддають її в навантаження Часто, обидва цих процесу відбуваються незалежно Періодичне обчислення залишкового заряду акумулятора гарантує хорошу і тривалу його роботу, то ж відноситься і до контролю струму, що віддається акумулятором в навантаження Поточний заряд батареї обчислюється виходячи з її раніше обчисленого заряду, плюс отримана енергія при заряді або мінус енергія, віддана в навантаження

Фотоелектричний перетворювач

ФЕП застосовуються в умовах гарної освітленості

Розрізняють декілька типів сонячних кремяних батарей найефективніший тип (ФЕП) виготовляють з монокристалічного кремнію ККД таких (ФЕП) доходить до 24%

Поширені ФЕП на основі монокристалів мають ефективність до 17,5% Термін експлуатації практично необмежений, крім незначного потемніння технологічного полімеру, що одночасно є герметиком для фотопластин виходячи з цього термін експлуатації може досягати чверті століття

Часи, коли сонячні панелі були дуже громіздкими, крихкими і ніжними, поступово відходять у минуле і виробники пропонують все більш екстремальні варіанти цих екологічних джерел енергії

ФЕП з полікристалічного кремнію мають максимальний ККД до 15%, термін експлуатації наближений до терміну експлуатації монокристалічного кремнію Собівартість полікристалічного кремнію незначно нижче монокристалічного

Джерело: Кашкаров А П, Вітрогенератори, сонячні батареї й інші корисні конструк ¬ ції – М: ДМК Пресс, 2011 – 144 с