Апроксимація вольтамперної характеристики вентильної сонячної батареї
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2020.2.05Ключові слова:
сонячна батарея, вольтамперна характеристика, p-n перехід, фотоерс, струм насичення, тепловий потенціал, "тонкий" p-n перехід, "широкий" p-n перехід, рівняння Еберса-МоллаАнотація
Вольтамперна характеристика є основною функціональною характеристикою сонячної батареї. Вона дозволяє визначити оптимальний, з точки зору передачі максимальної потужності в навантаження, режим роботи сонячної батареї. Теоретично вольтамперна характеристика вентильного фотоелемента описується системою нелінійних диференціальних рівнянь 5-го порядку з відповідними граничними умовами. Система рівнянь являє собою баланс електронів і дірок всередині вентильного фотоелемента. Розподіл напруженості електричного поля описується рівнянням Пуассона. Аналітичне рішення даної системи можливо в двох випадках – для "тонкого" p-n переходу і для p-n переходу, всередині якого можна знехтувати процесами генерації і рекомбінації носіїв заряду. Аналітичне рішення в даному випадку є рівняння Еберса-Молла, яке пов'язує між собою струм, напругу в навантаженні і параметри фотоелемента – фотоерс, фотострум, струм насичення, тепловий потенціал. У загальному випадку система рівнянь вирішується чисельними методами. У літературі чисельні результати представлено рівнянням Еберса-Молла, в яке введено коефіцієнт a = 1 - 5. В роботі запропоновано експериментально-розрахунковий метод визначення параметрів фотоелемента і коефіцієнта a. Деякі параметри фотоелемента можливо виміряти в процесі зняття вольтамперної характеристики – фотоерс в режимі холостого ходу і фотострум в режимі короткого замикання. Для визначення параметра a і струму насичення за експериментальними даними використано метод найменших квадратів. Запропонований метод апроксимації вольтамперної характеристики застосовано до кількох кремнієвих полікристалічних сонячних батарей.Посилання
Neyman L.R., Demirchyan K.S. Teoreticheskiye osnovy elektrotekhniki: V 2-kh t. Uchebnik dlya vuzov. Tom 1. L.: Energoizdat. Leningr. otd-niye, 1981. 536 p.
Vasil'yev A.M., Landsman A.P. Poluprovodnikovyye fotopreobrazovateli. Moscow: Izd-vo «Sovetskoye radio». 1971. 248 p.
Khorovits P., Khill U. Iskusstvo skhemotekhniki: V 2-kh tomakh. Per. s angl. Moscow: Mir. 1983. T.1. 598 p.
Venikov V.A. Teoriya podobiya i modelirovaniya (primenitel'no k zadacham elektroenergetiki). Ucheb. posobiye dlya vuzov. Izd. 2-ye, dop. i pererab. Moscow: «Vysshaya shkola», 1976. 479 p.
V.P. Demidovich, I.A. Maron, E.Z. Shuvalova. Chislennyye metody analiza. Gosudarstvennoye izdatel'stvo fiziko-matematicheskoy literatury. Moscow: 1962. 367 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
