2.3.5. Исследование зависимости напряжения холостого хода и тока короткого замыкания солнечной батареи от угла её поворота по отношению к источнику света

Табл.2.5. Зависимость напряжения холостого хода и тока короткого замыкания от угла поворота солнечной батареи.

На табл. 2.5 представлена зависимость напряжения холостого хода и тока короткого замыкания от угла поворота батареи солнечных элементов по отношению к источнику света. Исследования проводились для различного спектрального состава излучения. Измерения проводились путём поворота платформы с солнечной батареей на фиксированные углы, при этом снимались искомые параметры.

Табл.2.5 показывает, что при изменении угла наклона напряжение холостого хода остаётся примерно постоянным, кроме случая при угле в 90 градусов где напряжение значительно ниже т.к. сказывается неоднородность освещения элементов солнечной батареи. А ток меняется пропорционально косинусу угла наклона батареи, единственно что результаты немного выше косинусоидальной зависимости от угла поворота из-за особенностей конструкции установки. Результаты справедливы для различного спектрального состава излучения и различной мощности падающего излучения, так как изменяя напряжение на лампах накаливания, мы изменяем на только спектральный состав излучения, но и мощность. Определив в п.2.3.4, что коэффициент заполнения примерно постоянен, можно сделать вывод, что максимальная мощность, выдаваемая батареей солнечных элементов, пропорциональна косинусу от угла поворота по отношению к источнику света.

2.3.6. Исследование температурной зависимости напряжения холостого хода и тока короткого замыкания [4, стр. 137]

Для построения данной зависимости отключаем вентиляторы обдува солнечной батареи, при этом её температура начинает увеличиваться. Производим замеры напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. Измерения проводим при различной мощности и различном спектральном составе излучения. Питающее напряжение, подаваемое на лампы 220В и 240В. При 240В мощность, потребляемая лампами, увеличивается с 600 до 655 ватт, что увеличивает температуру нагрева солнечной батареи и позволяет в более широких пределах исследовать температурную зависимость основных выходных величин. Результаты измерений занесены в табл. 2.6 и табл. 2.7.

Табл.2.6. Зависимость напряжения холостого хода и тока короткого замыкания от температуры солнечной батареи при напряжении питания 220В.

Табл.2.7. Зависимость напряжения холостого хода и тока короткого замыкания от температуры солнечной батареи при напряжении питания 240В.

По результатам данных таблиц построены соответствующие графики:

Рис. 2.23. Графики зависимости напряжения холостого хода от температуры для различного напряжения питания ламп.

Из рис. 2.23 видно, что с повышением температуры ток короткого замыкания остаётся неизменным а напряжение холостого хода уменьшается линейно, следовательно, учитывая постоянство коэффициента заполнения, повышение температуры снижает мощность солнечной батареи в целом, поэтому при построении солнечной электростанции необходимо задуматься об охлаждении её элементов.

Эксперимент показывает снижение напряжения холостого хода на 0.0376 В/°С, в эксперименте при напряжении питания 220В и 0.0488 В/°С для напряжения питания в 240В, что соответствует потере мощности на 0.211 и 0.268 процента соответственно, при повышении температуры на 1°С.