Основна комірка сонячних панелей — напівпровідниковий перетворювач з фотовольтаїчним ефектом (фотоперетворювач), котрий під дією сонячного випромінювання генерує постійний електричний струм.
Основна комірка сонячних панелей — напівпровідниковий перетворювач з фотовольтаїчним ефектом (фотоперетворювач), котрий під дією сонячного випромінювання генерує постійний електричний струм. При цьому електрорушійна сила (ЕРС) не залежить від величини ячейки, проте знижується з ростом температури елементу.
Якщо до фотоперетворювача під’єднати навантаження, то, за законом Ома, через неї почне рухатися електричний струм. Існує оптимальний опір навантаження, при якому виділяється найбільша електрична потужність. Для кожного фотоелементу підбирається своє Rоп, яке забезпечує максимальний коефіцієнт корисної дії комірки.
Для практичних цілей величини електричного струму та напруги з одного боку фотоперетворювача недостатньо, тому елементи об’єднують між собою за допомогою різних типів з’єднання:
- Послідовне підключення фотоелектричних комірок дозволяє генерувати напругу, рівну сумі напруги кожної з них;
- Паралельне з’єднання аналогічним чином збільшує струм.
Комбінуючи паралельно та послідовно комутовані фотоперетворювачі, вдається отримати сонячну панель з потрібними уніфікованими робочими параментрами.
Для усунення паразитних струмів в неосвітлювальних сонячний елементах, вони шунтуються напівпровідниковими діодами. Без шунтів затінені ділянки стали б споживачами струму, який виробляється по сусідству, що призвело б до перегріву та виходу з ладу.
Кінцева сонячна батарея збирається з таких модулей.
Додаткове електротехнічне обладнання
Фактичні вихідні електричні параментри залежать від освітлювання сонячної батареї та дуже змінні. Таке живлення зовсім не підходить для сучасної техніки. Щоб його стабілізувати, до геліокомплексу під’єднуються енергоємні акумулятори.
Контролер керує процесом заряду та розряду, не дозволяючи акумуляторам втратити більше 20% ємності або перезарядитися. Завдяки цьому сучасні АБК залишаються працездатними по 10-12 років.
Більшість пристроїв потребують змінного струму. Перетворюванням постійного струму у змінний займається інвертор.
Якщо сонячна електростанція розробляється як мережева, то акумулятори не потрібні. Згенерована електрика перетворюється в змінний струм та віддається в централізовану мережу.
