Внешняя характеристика батареи солнечных элементов

Полупроводниковый солнечный элемент – это диод (фотодиод). Если осветить его переход, то он сместится в прямом направлении. Т.е. один фотодиод может создавать разность потенциалов чуть большую, чем ЭДС p-n-перехода (0.55 В). Генерируемый ток (25..100 мА) главным образом зависит от освещаемой площади перехода, которая ограничена особенностями технологии изготовления. Таким образом если мы имеем батарею солнечных элементов с номинальными параметрами 3.7 В, 600 мА, то она состоит из 24..6 параллельных гирлянд, каждая из которых составлена из 7..8 фотодиодов.

Внешняя характеристика (вольтамперная характеристика) солнечного элемента достаточно точно описывается экспоненциальной функцией (см. чертеж 2). Её можно аппроксимировать двумя линейными участками (итерационный решатель математических ядер быстрее находит корни линейных уравнений; см. чертёж 1). Важнейшая отличительная особенность солнечного элемента в том, что это токовый прибор (является источником тока). Его можно без опасений замыкать (это никоим образом не навредит ему). Освещенность оказывает влияние на ток, генерируемый солнечным элементом (фотодиодом) и не влияет на ЭДС его p-n-перехода. Поэтому при изменении освещенности точка излома внешней характеристики смещается вдоль линии параллельной оси тока.

Чертеж 1

Чертеж 2

20.05.2009