Технические характеристики модулей солнечных батарей
Кривизна вольт-амперной характеристики А определяется свойствами р-п –перехода и обычно имеет значения от 1 (для идеального перехода) до 2.
Максимальная мощность Р,Вт/см2, снимаемая с фотопреобразователя, определяется из уравнения оптимума потоку:
=0. (6.1)
Для идеального преобразователя, соответствующего отсутствию сопротивления (R=0), или при относительно низких интенсивностях падающего излучения, когда
, (6.2)
максимальная мощность равна
, (6.3)
где -напряжение холостого хода:
= (6.4)
-коэффициент заполнения вольт-амперной характеристики.
При обычном условии
(6.5)
величина оказывается близкой к 1 и слабо зависит от напряжения холостого хода:
(6.6)
Коэффициент полезного действия фотопреобразователя определяется как отношение максимальной мощности, снимаемой с единицы площади, к интенсивности падающего излучения:
. (6.7)
Для фотопреобразователя при условиях (6.1), (6.4), хорошо выполняющихся при обычном солнечном излучении, кпд оказывается равным:
. (6.8)
Как видно, кпд является сложной функцией от интенсивности излучения, его спектрального состава и рабочей температуры. Поэтому для унифицированной оценки эффективности фотопреобразователя используются измерения кпд в согласованных стандартных условиях освещения АМ1 (I=1000 Вт/м2) при рабочей температуре Т1=25 0С. Типичные значения параметров кремниевых фотопреобразователей в этих условиях равны : Uxx=550 мВ, Jф=35 мА/см2, =0.7, Р=13.5 мВт/см2, так что кпд в этих условиях, обозначаемый как 1, имеет значение 1=13.5 %.
Наличие внутреннего сопротивления R приводит к джоулевым потерям мощности фотопреобразователей , в первом приближении определяющимся выражением:
= , (6.8)
которые для типичного значения R=1 Ом м2 равны =1.23 мВт/см2, т.е. состовляют около 10 % от полной мощности.В современных экспериментальных конструкциях кремниевых фотопреобразователей кпд достигает 22.0—23.5 % для наземного солнечного излучения (АМ1.5) [36,37], а в производстве ---12—15 %.
Дата добавления: 2015-12-22; просмотров: 669;