Солнечные батареи нового поколения

В настоящее время выпускается новое поколение солнечных батарей, которое получило название солнечно-аккумуляторных батарей (САБ). Э корпусе такой солнечно-аккумуляторной батареи находится блок солнечной батареи и блок аккумуляторной батареи, которые соединены параллельно. При такой САБ удается при прямом солнечном или рассе¬янном солнечном свете питать радиоэлектронный аппарат и одновременно подзаряжать аккумуляторную батарею, которая находится в ее корпусе. Конструкция САБ допускает и другие варианты питания аппаратуры, например, питание от солнечной батареи при отключенных аккумуляторах. Можно также включать батарею только на подзарядку собственных аккумуляторов. Последний режим работы батареи позволяет в ночное время или при плохой погоде перейти на питание аппаратуры только от аккумуляторов. Солнечная и аккумуляторная батареи соединены через диод, чтобы ие допустить разряд аккумуляторов через солнечную батарею. В настоящее время выпускается три модели САБ: «Электроника М1», «Электроника М4» и «Электроника М5». Названные модели батарей отличаются в основном величиной вырабатываемого тока и напряжения, а также габаритами.

Солнечные батареи прошлых лет

В 60-е годы был выпущен портативный 185x125x49 мм радиоприемник «Спутник», в ручку которого была вставлена солнечная батарея. Батарея использовалась для зарядки четырех аккумуляторов типа ЦНК-0,4 общим напряжением 5 В. Выпущенный в середине 80-х годов радиоприемник «Лель» стал первым отечественным серийным приемником, в котором питание осуществляется при стандартной освещенности от солнечной батареи, а при затемнении солнечной батареи — от двух гальванических элементов типа 316. В приемнике солнечная батарея размещалась в откидной задней стенке корпуса. Батарея состояла из монокристаллического кремния с рабочей площадью 70 см2. При стандартной освещенности 500 Вт/м2, отдаваемая мощность составила 300 мВт. Солнечная батарея давала напряжение 3 В и способна была питать радиоприемник с потреблением тока в режиме молчания при отсутствии сигнала не более 15 мА. Приемник продолжал работать без расхода энергии гальванических элементов, даже если солнце было скрыто легкой облачностью (освещенность 250 Вт/м2). Габариты солнечной батареи приемника были 115x65 мм. В последнее десятилетие 20 века выпускался радиоприемник прямого усиления иа одной мик¬росхеме «Амфитон-микро» 90x60x24 мм с встроенной солнечной батареей. Солнечная батарея использовалась одновременно для питания радиоприемника и зарядки двух аккумуляторных элементов типа Д-0,06 общим напряжением 2,5 В. При незаряженных аккумуляторах приемник мог работать от солнечной батареи, если она освещалась солнцем или настольной лампой с расстояния 30 см. Солнечная батарея имела номинальные параметры, если световой поток падал перпендикулярно на ее плоскость.

Солнечные батареи

В весенне-летний период, когда много солнечных дней для питания радиоустройств, предпочтительнее использовать солнечные батареи. Солнечная батарея (СБ) представляет собой устройство для превращения солнечной энергии в электрический ток. Выпускаемые в настоящее время СБ состоят из набора кремниевых фотоэлектрических преобразователей. Величина площади и способ соединения этих преобразователей зависят от требуемых напряжений и тока для конкретного радиоэлектронного устройства. Фотопреобразователи соединяют в батареи, используя последовательное и параллельное их включение. ЭДС отдельного элемента не зависит от его площади и колеблется в пределах 0,5...0,55 В, в то время как ток определяется площадью прибора и составляет 20 мА на 1 см2 при прямом освещении в ясную солнечную погоду. В реальных условиях освещенность колеблется в широком диапазоне, что является причиной колебаний вырабатываемого электрического тока. В связи с этим солнечную батарею более эффективно применять в буферном режиме, подключая ее к аккумулятору или гальванической батарее радиоприемника. В таком режиме при среднестатистической освещенности на территории России за весенне-летний период около 500 Вт/м2 срок службы одного комплекта химических элементов увеличивается в 8... 10 раз.