(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)
يمكن تمثيل الخلية الشمسية بدائرة كهربائية مكافئة. ويتضمن أبسط نموذج مصدر تيار يمثل التيار المولَّد ضوئيًا ([latex]I_L[/latex])، بالتوازي مع صمام ثنائي يمثل الوصلة p-n. ويضيف نموذج أكثر دقة مقاومة تحويلة متوازية ([latex]R_s_sh{sh}[/latex]) لتيارات التسرب ومقاومة متسلسلة ([latex]R_s[/latex]) لمقاومة التلامس والمواد السائبة.
يُعدّ نموذج الدائرة المكافئة أداةً فعّالة لفهم وتحليل السلوك الكهربائي للخلايا الشمسية. فهو يُبسّط فيزياء أشباه الموصلات المعقدة إلى مخطط دائرة بسيط يتألف من عدد قليل من المكونات الرئيسية. ويتمثل جوهر النموذج في مصدر تيار مثالي يُنتج تيارًا، I_L، يتناسب طرديًا مع شدة الضوء الساقط. وهذا يُمثل توليد أزواج الإلكترون-فجوة بواسطة الفوتونات.
يوجد بالتوازي مع مصدر التيار هذا صمام ثنائي. يحاكي هذا الصمام الثنائي سلوك وصلة pn نفسها. في الظلام، تعمل الخلية الشمسية كصمام ثنائي فقط، وتتبع خاصية التيار-الجهد (IV) الخاصة بها معادلة الصمام الثنائي المثالي. عند الإضاءة، يُحوّل جزء من التيار الضوئي المتولد عبر هذا الصمام الثنائي الداخلي، وهي عملية تُعرف بإعادة التركيب، ولا تُساهم في تيار الخرج. وبالتالي، فإن تيار الخرج الكلي I يساوي التيار الضوئي المتولد مطروحًا منه تيار الصمام الثنائي: I = I_L ∝ I_D.
For a more realistic representation, two parasitic resistances are added. A series resistance, [latex]R_s[/latex], accounts for the resistance of the metal contacts, the emitter, and the bulk semiconductor material. It causes a voltage drop that reduces the terminal voltage and the fill factor. A shunt resistance, [latex]R_{sh}[/latex], is placed in parallel with the diode and current source. It represents leakage paths for the current across the p-n junction, often due to manufacturing defects. A low shunt resistance provides an alternate path for the photogenerated current, reducing the current delivered to the load. The governing equation for this single-diode model is: [latex]I = I_L – I_0 \left[ \exp\left(\frac{V+IR_s}{n k_B T/q}\right) – 1 \right] – \frac{V+IR_s}{R_{sh}}[/latex], where [latex]I_0[/latex] is the diode saturation current and [latex]n[/latex] is the ideality factor.
بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.
نموذج الدائرة المكافئة للخلية الشمسية
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
