Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 65 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

65
«Темновой» ток сопровождается рекомбинацией неосновных но-
сителей тока (в данном случае – электронов в p-области). При актах ре-
комбинации потенциальная энергия электронно-дырочных пар выделя-
ется либо посредством излучения фотонов с
g
hv E
≈
, либо расходуется
на нагревание кристаллической решетки. Оба процесса схематически
показаны дополнительными стрелками на рис. 6.1, б. Таким образом,
режим холостого хода солнечного элемента эквивалентен режиму рабо-
ты светодиодов, а также выпрямительных диодов в пропускном направ-
лении.
Найдем обобщенное выражение для вольт-амперной характери-
стики освещенного p–n-перехода. Для этого предположим, что
к нему
подключен источник питания с варьируемым напряжением. При поло-
жительном напряжении смещения фототок
ф
I
вычитается из «темново-
го» тока p–n-перехода, а при отрицательном – суммируется с ним. Вы-
ражение для вольт-амперной характеристики записывается в виде:
0
exp 1
ф
qU
I
II
AkT
⎡⎤
⎛⎞
=−−
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠
⎣⎦
.
Рассмотрим подключение к p–n-переходу варьируемого сопротив-
ления нагрузки (рис. 6.1, в). Направление тока в нагрузке всегда совпа-
дает с направлением
ф
I
, а сам ток нагрузки
н
I
равен результирующему
току через p–n-переход. Принимая направление тока
ф
I
за положитель-
ное, для
н
I
можно записать:
0
exp 1
н
нф
qU
III
AkT
⎡
⎤
⎛⎞
=− −
⎜⎟
⎢
⎥
⎝⎠
⎣
⎦
,
где
н
U – напряжение на нагрузке, равное напряжению на p–n-переходе.
Последнее выражение описывает нагрузочную вольт-амперную
характеристику освещенного p–n-перехода.
При известных параметрах нагрузочной вольт-амперной характе-
ристики и заданном значении
н
R
величины
н
I
и
н
U находятся методом
последовательных приближений.
Таким образом, освещенный p–n-переход может быть представлен
в виде эквивалентной схемы, где источник тока имитирует генерацию
постоянного фототока, не зависящего от напряжения p–n-перехода, а
диод представляет собой неосвещенный p–n-переход. При варьирова-
нии
н
R
фототок перераспределяется между нагрузкой и p–n-переходом.
Электрическая мощность, выделяемая в нагрузке, определяется по
формуле:

Страницы