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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Tipos y características de las baterías solares. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía La batería solar consta de elementos individuales conectados en serie-paralelo (Fig. 1.3, 1.4). Los elementos se utilizan en dispositivos electrónicos portátiles, para lámparas en miniatura (LED) y cargadores de teléfonos celulares. Los fotomultiplicadores (PMT) son el prototipo de las células solares modernas. Fotomultiplicadores Los fotomultiplicadores con alta ganancia y alta velocidad se utilizan ampliamente en instrumentos dosimétricos que utilizan centelleadores, sustancias que reaccionan con una partícula ionizante que penetra en ellas con un destello de luz.
Los parámetros de algunos fotomultiplicadores domésticos se dan en la Tabla 1.3. Tabla 1.3. Fotomultiplicadores
El proceso de convertir la energía de la luz (fotones) en eléctrica (voltaje) se denomina efecto PV. Fue descubierto en 1954 cuando los científicos descubrieron que el silicio 4to (este elemento es la base de la arena común) crea energía eléctrica cuando es iluminado por la luz solar. Pronto, las células solares se utilizaron para alimentar la electrónica de los satélites espaciales y pequeños dispositivos electrónicos como calculadoras y relojes. Cuando una batería se conecta a un panel solar para cargar, generalmente es necesario incluir un controlador en el circuito para evitar la sobrecarga. Este circuito utiliza un método de conexión en paralelo. Con este método, el panel solar siempre está conectado a la batería a través de un diodo en serie. Cuando el panel solar carga la batería al voltaje máximo deseado, el circuito conecta una resistencia de carga en paralelo con el panel solar para absorber el exceso de energía del panel solar. La función de la potencia útil entregada por la batería solar a la carga depende de la tensión generada, que a su vez depende de la insolación -es decir, de la intensidad de la luz solar- y de la temperatura de la propia batería. Operar en una curva de corriente/voltaje en cualquier lugar que no sea el punto de máxima potencia disponible da como resultado una reducción en la eficiencia operativa y una pérdida de energía disponible. Por lo tanto, el control del punto de máxima potencia es una característica necesaria en los sistemas de control solar avanzados, ya que puede aumentar la eficiencia práctica a menudo en un 30 % o más. Los sistemas alimentados por fuentes renovables, como paneles solares o generadores de viento, normalmente almacenan la energía en baterías y luego la liberan a la carga. A menudo, ambos procesos ocurren de forma independiente. El cálculo periódico de la carga restante de la batería garantiza una buena y larga vida útil de la batería, lo mismo se aplica al control de la corriente suministrada por la batería a la carga. La carga actual de la batería se calcula en base a su carga calculada previamente, más la energía recibida al cargar o menos la energía entregada a la carga. convertidor fotovoltaico Los FEP se utilizan en condiciones de buena iluminación. Hay varios tipos de células solares de silicio; el tipo más eficiente (PVC) está hecho de silicio monocristalino. La eficiencia de tales (PVC) alcanza el 24%. Las células fotovoltaicas comunes basadas en monocristales tienen una eficiencia de hasta el 17,5 %. La vida útil es prácticamente ilimitada, además de un ligero oscurecimiento del polímero tecnológico, que también es sellador de placas fotográficas; En base a esto, la vida útil puede alcanzar un cuarto de siglo. Los tiempos en que los paneles solares eran muy voluminosos, frágiles y delicados se están desvaneciendo y los fabricantes ofrecen versiones cada vez más extremas de estas fuentes de energía ecológicas. Las células solares hechas de silicio policristalino tienen una eficiencia máxima de hasta el 15%, la vida útil es cercana a la vida útil del silicio monocristalino. El costo del silicio policristalino es ligeramente más bajo que el monocristalino. Hay una gran cantidad de dispositivos electrónicos basados en fotocélulas. Además, las fotocélulas en miniatura, como las que se muestran en la Fig. 1.3 y 1.4 tienen poca potencia y, en consecuencia, bajo costo. Sin embargo, en los desarrollos de radioaficionados, es apropiado utilizar estas fotocélulas económicas e incluso hacer pequeños paneles solares con ellas. Como uno de los ejemplos, considere el dispositivo de una linterna con un elemento "solar". Acerca de los módulos solares Los módulos de baterías solares se implementan estructuralmente en forma de un laminado monolítico de elementos monocristalinos soldados. La batería solar de marco está hecha en forma de panel encerrado en un marco de perfil de aluminio. El panel es un generador fotovoltaico que consta de una placa de vidrio con elementos laminados sobre ella. En el interior de la carcasa del módulo se adjunta un bloque de diodos, debajo de cuya cubierta hay contactos eléctricos destinados a conectar el módulo. Los módulos sin marco son un laminado sobre aluminio, fibra de vidrio y también sin ningún tipo de sustrato. Las células solares están intercaladas entre dos capas de película laminada de EVA (etilvinilacetato). El anverso está protegido por una película ópticamente transparente del tipo PET (tereftalato de polietileno), y el reverso está protegido por un sustrato (fibra de vidrio, aluminio) o la misma película PET sin requisitos adicionales de características ópticas. Los paneles solares siguen funcionando:
La batería solar es, ante todo, un convertidor fotovoltaico completo, del que se ha hablado anteriormente, sus características técnicas son válidas tanto para células individuales como para baterías solares. Autor: Kashkarov A.P.
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