OGNIWO FOTOWOLTAICZNE

1. Przykładowe obliczenia:

a) moc pobierana przez opornik dekadowy:

P

15

=

U

5

2

R

5

=

5

2

1,88

=

0,707

b) natężenie prądu płynące przez opornik:

I

1 5 

=

U

5

R

5

=

5

1,88

=

0,376

gdzie:
U- napięcie odczytane za pomocą woltomierza;
R- opór ustawiony na oporniku dekadowym.

c) gęstość promieniowania dla danej odległości (dla ρ

50

=1800 W/m

2

, L

0

=70cm, L

1

=100cm,

L

2

=75cm, L

3

=50cm) :



1

=

50

∗

L

0

L

1



2

=

1800∗

70

100



2

=

882

W
m

2

gdzie:
L

x

- odległość lampy od fotoogniwa;

η- sprawność fotoogniwa;
ρ- gęstość promieniowania;

d) sprawność fotoogniwa dla danej odległości (dla A=0,18m

2

):



1

=

P

max1



1

∗

A

∗

100 %=

4,597



882∗0,18

∗

100 %=2,9 %

gdzie:
P

max

- maksymalna moc otrzymana z obliczeń dla danej odległości;

ρ

x-

obliczona gęstość promieniowania dla danej odległości;

e) współczynnik wypełnienia dla danej odległości;

F

1

=

P

max1

I

11

∗

U

1 31

=

4,597

0,380∗18,53

=

0,65

gdzie:

I- natężenie prądu dla oporu równemu 1 Ω;
U- napięcie dla oporu równemu 10000 Ω.

2. Tabela wynikowa:

Lp.

R

U1

U2

U3

log R

Ω

V

V

V

W

W

W

A

A

A

% %

%

1

1

0,38 0,58 0,90 0,144 0,336 0,810 0,380 0,580 0,900

0,0

2

2

0,76 1,16 1,79 0,289 0,673 1,602 0,380 0,580 0,895

0,3

3

3

1,14 1,73 2,65 0,433 0,998 2,341 0,380 0,577 0,883

0,5

4

4

1,51 2,30 3,52 0,570 1,323 3,098 0,378 0,575 0,880

0,6

5

5

1,88 2,87 4,36 0,707 1,647 3,802 0,376 0,574 0,872

0,7

6

6

2,26 3,44 5,18 0,851 1,972 4,472 0,377 0,573 0,863

0,8

7

7

2,69 3,98 6,00 1,034 2,263 5,143 0,384 0,569 0,857

0,8

8

8

3,02 4,52 6,77 1,140 2,554 5,729 0,378 0,565 0,846

0,9

9

9

3,37 5,06 7,55 1,262 2,845 6,334 0,374 0,562 0,839

1,0

10

10

3,72 5,61 8,29 1,384 3,147 6,872 0,372 0,561 0,829

1,0

11

20

7,21 10,64 14,59 2,599 5,660 10,643 0,361 0,532 0,730

1,3

12

30 10,41 14,57 17,50 3,612 7,076 10,208 0,347 0,486 0,583

1,5

13

40 13,20 16,70 18,15 4,356 6,972 8,236 0,330 0,418 0,454

1,6

14

50 15,16 17,39 18,47 4,597 6,048 6,823 0,303 0,348 0,369

1,7

15

60 16,25 17,75 18,64 4,401 5,251 5,791 0,271 0,296 0,311

1,8

16

70 16,86 17,96 18,77 4,061 4,608 5,033 0,241 0,257 0,268 882 1568 3528 2,9 2,51 1,68 0,65 0,65 0,62 1,8

17

80 17,19 18,12 18,85 3,694 4,104 4,442 0,215 0,227 0,236

1,9

18

90 17,40 18,23 18,92 3,364 3,693 3,977 0,193 0,203 0,210

2,0

19 100 17,55 18,30 18,92 3,080 3,349 3,580 0,176 0,183 0,189

2,0

20 200 18,18 18,64 19,16 1,653 1,737 1,836 0,091 0,093 0,096

2,3

21 500 18,47 18,83 19,31 0,682 0,709 0,746 0,037 0,038 0,039

2,7

22 1000 18,55 18,88 19,33 0,344 0,356 0,374 0,019 0,019 0,019

3,0

23 2000 18,58 18,89 19,32 0,173 0,178 0,187 0,009 0,009 0,010

3,3

24 3000 18,59 18,84 19,31 0,115 0,118 0,124 0,006 0,006 0,006

3,5

25 4000 18,59 18,86 19,30 0,086 0,089 0,093 0,005 0,005 0,005

3,6

26 5000 18,58 18,79 19,28 0,069 0,071 0,074 0,004 0,004 0,004

3,7

27 6000 18,58 18,77 19,27 0,058 0,059 0,062 0,003 0,003 0,003

3,8

28 7000 18,58 18,76 19,25 0,049 0,050 0,053 0,003 0,003 0,003

3,8

29 8000 18,56 18,75 19,23 0,043 0,044 0,046 0,002 0,002 0,002

3,9

30 9000 18,54 18,74 19,21 0,038 0,039 0,041 0,002 0,002 0,002

4,0

31 10000 18,53 18,73 19,19 0,034 0,035 0,037 0,002 0,002 0,002

4,0

I

1

I

2

I

3

P

1

P

2

P

3



1



2



3



1



2



3

Fx

1

Fx

2

Fx

3

W

m

2

W

m

2

W

m

2

3. Wykresy:

0

5

10

15

20

25

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

I=f(U) dla L=50cm

U, [V]

I,

[A

]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

I=f(U) dla L=75cm

U, [V]

I,

[A

]

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

I=f(U) dla L=100 cm

U, [V]

I,

[A

]

Zależność uzyskanych mocy od logarytmu dziesiętnego z oporu:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0

2

4

6

8

10

12

P=f(log R)

log R

P

, W

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Zależność charakterystyki sprawności od odległości źródła światła

L , cm

η

, %