Редставления
жүктеу/скачать 125.42 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- А И ЕЕ ПА Р А М ЕТРЫ Федчен к о Т . В ., с т у де н т ; Л
| УДК 621.446 ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ Федченко Т.В., студент; Левшов А.В., доц., к.т.н. (ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет», г. Донецк, Украина) Известно несколько вариантов представления схемы замещения фотоэлектрического элемента: обобщенная (эквивалентная), с двойным экспоненциалом, упрощенная и идеализированная [1]. Наиболее рационально представляет реальный солнечный элемент, так называемая эквивалентная [2,3] схема замещения, показанная на рисунке 1. Составными элементами схемы является: источник тока, диод, шунтирующее RШ и последовательное RП сопротивления. Источник тока моделирует процесс возникновения в элементе фототока IФ под действием освещения. Диод включен в прямом направлен параллельно источнику тока. Под действием прямого смещения из-за наличия избыточных концентраций электронов в n – области элемента и избыточной концентрации дырок в его p – области через диод протекает некоторый ток IД. Шунтирующие сопротивления фотоэлемента RШ, возникает за счет наличия обратного сопротивления n – p – перехода и различных проводящих пленок или загрязнений на поверхности элемента, оно также включено параллельно источнику тока. Последовательное сопротивление RП включено последовательно с сопротивлением нагрузки RН, его составляют сопротивление контактов (главным образом переходное сопротивление полупроводник - метал) и сопротивление самого полупроводникового материала из которого изготовлен фотоэлемент (сопротивление каждой из p – и n – областей элемента. На этом сопротивлении будет теряться часть Э.Д.С., развеваемой фотоэлементом [3]. Рисунок 1 - Эквивалентная схема фотоэлемента Выражение для определения тока нагрузки [4] IН IФ −IО.Н ⋅eА⋅k⋅T⋅UНIН⋅RП−1−UÍ , (1) Ø где IО.Н – обратный ток насыщения; q – заряд электрона; k – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура фотоэлемента; А – диодный фактор; UН – падение напряжение на сопротивлении нагрузки RН. Для нахождения параметров схемы замещения фотоэлемента требуются две вольт – амперные характеристики (ВАХ), такие как: световая (нагрузочная) и темновая ВАХ. На
рисунке 2 в одной системе координат представлены ВАХ для фотоэлемента. На нем сплошная кривая это нагрузочный участок световой характеристики (в квадранте–I); пунктирная кривая – темновая характеристика ( в квадранте–II обратная ветвь, в квадранте IV– прямая ветвь). Рисунок 2 – Вольт – амперная характеристика ФЭ. Фотоэлемент изучают уже на протяжении длительного периода времени и разработали ряд методик, позволяющих на основании световой и темновой ВАХ солнечных элементов рассчитать значения параметров схемы замещения: RП, RШ, IО.Н и коэффициент А. Для нахождения последовательного сопротивления RП, используют часть световой характеристики, расположенной в I квадранте, и ее продолжение ( IV квадрант). Величина наклона этой прямой к оси токов характеризует последовательное сопротивление ФЭ. (смотри рисунок 3.б), RП
, (2)
где ∆UПР и ∆IПР измеряются в области, близкой к UX.X. жүктеу/скачать 125.42 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|