Почему рост освещённости в основном поднимает I_sc?

Фототок почти пропорционален числу поглощённых фотонов, поэтому ток короткого замыкания линейно следует за освещённостью. Напряжение холостого хода растёт лишь логарифмически с фототоком: удвоения V_oc при удвоении света экспонента диода не даёт.

Что такое точка максимальной мощности?

Это смещение, при котором P = I·V максимальна — не короткое замыкание (I макс., V = 0) и не холостой ход (V макс., I = 0). Контроллер, следящий за точкой максимальной мощности, ищет этот излом; работа только при V_oc или I_sc даёт нулевую среднюю мощность в нагрузку.

Как температура обычно ухудшает характеристику?

Рост температуры обычно сильнее снижает V_oc, чем помогает току, и сжимает прямоугольник мощности. Показатель n растягивает излом диода и может ухудшить коэффициент заполнения; однодиодные кривые показывают эти сдвиги без полного теплового описания модуля.

Солнечный элемент: ВАХ и точка максимальной мощности

Однодиодная модель: фототок от освещённости, показатель идеальности n, температура; кривые I(V) и P(V), точка максимальной мощности.

Графики

О модели

Вольт-амперная характеристика солнечного элемента в однодиодной модели строится из фототока, задаваемого освещённостью, показателя идеальности n и температурной зависимости экспоненты диода. По I(V) строится мощность P(V) = I·V; точка максимальной мощности — там, где dP/dV = 0. Меняйте освещённость, n и температуру: видны ток короткого замыкания I_sc, напряжение холостого хода V_oc, коэффициент заполнения и сдвиг точки максимальной мощности. Допущения: один диод, типичные последовательное и шунтовое сопротивления; без многопереходных ячеек, локального затенения и полной тепловой сети модуля.

Для кого: Фотовольтаика и полупроводниковые приборы: ВАХ солнечного элемента и точка максимальной мощности.

Ключевые понятия

вольт-амперная характеристика
точка максимальной мощности
фототок
показатель идеальности
напряжение холостого хода
освещённость
коэффициент заполнения

Как это работает

Однодиодная модель: I = I_ph − I_0 [exp(V/(n V_T)) − 1] с последовательным и шунтовым сопротивлениями. Фототок растёт с освещённостью; V_T = kT/q задаёт наклон экспоненты. На экране — кривые I(V) и P(V) = I·V и отметка точки максимальной мощности, где dP/dV = 0.

Основные формулы

Iᵖʰ ∝ G, Vₜ ≈ (kT/q)·n

Часто задаваемые вопросы

Почему рост освещённости в основном поднимает I_sc?: Фототок почти пропорционален числу поглощённых фотонов, поэтому ток короткого замыкания линейно следует за освещённостью. Напряжение холостого хода растёт лишь логарифмически с фототоком: удвоения V_oc при удвоении света экспонента диода не даёт.
Что такое точка максимальной мощности?: Это смещение, при котором P = I·V максимальна — не короткое замыкание (I макс., V = 0) и не холостой ход (V макс., I = 0). Контроллер, следящий за точкой максимальной мощности, ищет этот излом; работа только при V_oc или I_sc даёт нулевую среднюю мощность в нагрузку.
Как температура обычно ухудшает характеристику?: Рост температуры обычно сильнее снижает V_oc, чем помогает току, и сжимает прямоугольник мощности. Показатель n растягивает излом диода и может ухудшить коэффициент заполнения; однодиодные кривые показывают эти сдвиги без полного теплового описания модуля.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

НовоеШкольные

p–n-переход и диод

Запустить симулятор

Диаграмма энергетических зон и ВАХ по уравнению Шокли; коэффициент неидеальности, температура, масштаб I₀.

НовоеШкольные

Последовательный RLC-контур (переменный ток)

Запустить симулятор

Резонанс, модуль импеданса |Z| и фаза: кривая I(f) и волны напряжения и тока.

Школьные

Закон Ома

Запустить симулятор

Меняйте напряжение и сопротивление; ток I = U/R и точки на вольт-амперной характеристике.

НовоеШкольные

Аккумулятор: модель Тевенина и степень заряда

Запустить симулятор

Напряжение холостого хода и внутреннее сопротивление зависят от степени заряда; учёт заряда интегрированием тока; напряжение на клеммах во времени.

ПопулярноеШкольные

Конструктор цепей

Запустить симулятор

Последовательная цепь из шести слотов: батарея, резистор, лампа, ключ, провод. Ток при замкнутом контуре.

НовоеУниверситет / научные

Трёхфазный переменный ток

Запустить симулятор

Фазные и линейные напряжения, фазоры, связь звезда/треугольник, линейный ток, cos φ и мощности P/Q/S.

Солнечный элемент: ВАХ и точка максимальной мощности

Графики

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

p–n-переход и диод

Последовательный RLC-контур (переменный ток)

Закон Ома

Аккумулятор: модель Тевенина и степень заряда

Конструктор цепей

Трёхфазный переменный ток

Солнечный элемент: ВАХ и точка максимальной мощности

Графики

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы