Painéis solares semicondutores. Data de referência

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Uma junção p-n semicondutora capaz de converter a radiação luminosa incidente sobre ela em corrente elétrica é chamada de fotocélula. Se várias células solares forem combinadas elétrica e mecanicamente para funcionarem juntas como fonte de eletricidade, obteremos uma célula solar.

Os principais materiais utilizados para fabricar células solares são o silício e o arsenieto de gálio. GaAs fornece maior eficiência de fotoconversão - até 22% (para Si - cerca de 17%), mas é significativamente mais caro que o silício. Além disso, a produção de silício é atualmente a mais desenvolvida. Por estes motivos, é o principal material para a fabricação de células solares.

Sob a influência da luz na junção pn, as regiões p e n do semicondutor adquirem cargas polares opostas, razão pela qual aparece uma tensão de circuito aberto nos terminais da fotocélula. Se um circuito externo com carga for conectado aos terminais, a corrente fluirá através da carga e da fotocélula, a tensão diminuirá e, quando os terminais estiverem fechados, uma corrente de circuito fluirá através da fotocélula.

O modo ideal será quando a potência máxima for liberada para a carga. Este modo corresponde à tensão operacional na carga e à corrente operacional que passa por ela.

Estruturalmente, a bateria solar é um painel plano composto por fotocélulas e conexões elétricas colocadas próximas umas das outras, protegidas na parte frontal por um revestimento rígido transparente. O número de fotocélulas em uma bateria pode variar de algumas dezenas a vários milhares. A área do painel de grandes painéis solares industriais pode atingir milhares de metros quadrados e a potência máxima gerada pode ser de dezenas de quilowatts.

Pequenos painéis solares podem servir como fontes de energia para carregar baterias, operar motores elétricos para diversos fins, alimentar dispositivos de iluminação e equipamentos eletrônicos em campo. Estas baterias são especialmente eficazes em regiões com um número relativamente grande de dias ensolarados por ano.

Atualmente, a energia global gerada por instalações solares é de 200 MW com uma área total de baterias de 2 milhões de m2.

As posições de liderança no mercado global de produção de painéis solares são ocupadas pelo Japão, Alemanha e EUA, que produzem até 70% de todos os produtos.

Abaixo estão as características de algumas instalações solares domésticas em série para diversos fins.

Além dessas instalações, destinadas a solucionar problemas específicos, a indústria nacional produz uma série de módulos solares, a partir dos quais é possível montar, como se fosse um conjunto construtivo, fontes de energia elétrica de diversas potências. Através da comutação apropriada dos módulos, você pode alterar a tensão operacional na carga. Os parâmetros do módulo estão resumidos na tabela.

Painéis solares semicondutores

OSB

Uma bateria solar orientável OSB é composta por dois painéis idênticos e um dispositivo hidromecânico que garante que os painéis sejam instalados na posição de máxima irradiação solar. A bateria está montada em um suporte estável.

Painéis solares semicondutores

A instalação destina-se ao carregamento de baterias com tensão nominal de 12 V e à alimentação de equipamentos eletrônicos.

Potência nominal, W ..... 80
Tensão de operação na carga, V ..... 16,5
Fluxo nominal de energia solar incidente na superfície fotossensível, W/m2.....1000
Área de superfície fotossensível de um painel, m.....0,42
Peso da bateria, kg.....16
Faixa de trabalho da temperatura ambiente, °С.....-60...+80

BSP-10

A bateria solar comutável BSP-10 está equipada com um dispositivo que permite, através da comutação de grupos de células solares, obter diferentes valores de tensão de funcionamento. Projetado para medição de energia e outros equipamentos eletrônicos.

Painéis solares semicondutores

Potência nominal, W ..... 10
Tensão de operação na carga, V ..... 4,5; 6; nove; 9; 10,5
Fluxo nominal de energia solar incidente na superfície fotossensível, W/m2.....1000
Área de superfície fotossensível, cm2..... 1000
Peso da bateria, kg.....2,8
Faixa de trabalho da temperatura ambiente, °С.....-40...+80

SEFU

O sistema universal de fornecimento de energia fotovoltaica SEFU é composto por 15 painéis solares instalados em um suporte e uma bateria tampão conectada a eles. O sistema foi projetado para alimentar equipamentos de tosquia de ovelhas, carregar baterias externas e fornecer eletricidade doméstica em pastagens remotas. O sistema pode operar em dois modos.

Painéis solares semicondutores

Potência nominal, W, no modo de potência da máquina de tosquia.....250
carregando baterias externas.....200
Tensão de operação na carga, V, no modo de potência da máquina de tosquia ..... 41
carregar baterias externas 16,5
Fluxo nominal de energia solar incidente na superfície fotossensível dos painéis, W/m2.....1000
Área total da superfície fotossensível do sistema, m2.....2,2
Peso da bateria fotovoltaica, kg.....36
Faixa de trabalho da temperatura ambiente, °С.....-60...+80

PSE

A estação de energia solar portátil PSE consiste em dois ou quatro painéis, articulados entre si de tal forma que podem ser dobrados de forma compacta em uma bolsa de viagem. A estação é destinada ao fornecimento de energia para equipamentos de rádio e instrumentos de medição em caminhadas, festas geológicas e acampamentos de montanhismo.

Potência nominal, W, versão com dois painéis 50 com quatro painéis.....100
Tensão de operação na carga, V ..... 12,5 ± 2
Fluxo nominal de energia solar incidente na superfície fotossensível dos painéis, W/m2.....1000
A área da superfície fotossensível de um ..... 0,26
Peso da usina, kg dois painéis.....3,8
quatro painéis ..... 6,8
Faixa de trabalho da temperatura ambiente, °С.....60...+80

FES-60

A estação fotovoltaica FES-60 consiste em dois painéis fotossensíveis montados sobre um suporte rígido. A estação foi projetada para fornecer energia aos mecanismos de bombeamento de mel, bomba d'água, eletrodomésticos e equipamentos transmissores-receptores em um apiário móvel.

Potência nominal, W ..... 80
Tensão de operação na carga, V ..... 12
Fluxo nominal de energia solar incidente em uma superfície fotossensível, W/m2.....600
Desempenho nominal da bomba ao elevar a água a uma altura de 7 m, m3 / h ..... 0,5
A área da superfície fotossensível dos painéis, m2.....0,84
Peso da estação, kg.....35
Faixa de trabalho da temperatura ambiente, °С.....-40...+70

Autor: A.Yushin, Moscou

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