☀️ Сонячна клітина ВАХ

Фотовольтаїчна клітина — це великоплощинний p-n перехід, що перетворює фотони на електрику. Рівняння Шоклі описує струм як функцію напруги; робоча точка залежить від освітленості та температури.

Освітленість G 1000 Вт/м²

Температура T 300 K

Ідеальність n 1.0

Темновий струм I₀ 1e-10 А

Послідовний опір R_s 0.5 Ом

V_хх: - В

I_кз: - А

P_макс: - Вт

КЗ: -

ККД: - %

V_мп: - В

Як це працює

Одно-діодна модель із послідовним опором дає неявне рівняння ВАХ:

I = I_ф − I₀ ⋅ [exp(q(V + IR_s) / nkT) − 1]

Фотострум I_ф = I_ф0 ⋅ G/G_СТУ пропорційний освітленості. Зростання температури знижує напругу холостого ходу (≈ −2 мВ/К для кремнію), але трохи підвищує струм короткого замикання.

Коефіцієнт заповнення КЗ = P_макс / (I_кз ⋅ V_хх) характеризує «прямокутність» ВАХ. Послідовний опір погіршує КЗ. Ідеальна клітина: КЗ ≈ 0,85.

Коефіцієнт корисної дії ККД = P_макс / (G ⋅ A_кл), де A_кл = 0,01 м² (100 см²).