Фотоэлектрические преобразователи - доклад

ЭНЕРГИИ.

Для питания магистральных систем электроснабжения и различного оборудования на КЛА обширно употребляются ФЭП; они предусмотрены также для подзарядки бортовых хим АБ. Не считая того, ФЭП находят применение на наземных стационарных и передвижных объектах, к примеру, в АЭУ электромобилей. При помощи ФЭП, размещенных на верхней поверхности крыльев, осуществлено питание приводного электродвигателя Фотоэлектрические преобразователи - доклад винта одноместного экспериментального самолета (США), совершившего перелет через пролив Ла-Манш.

В текущее время желательная область внедрения ФЭП - искусственные спутники Земли, орбитальные галлактические станции, межпланетные зонды и другие КЛА. Плюсы ФЭП: большой срок службы; достаточная аппаратурная надежность; отсутствие расхода активного вещества либо горючего. Недочеты ФЭП: необходимость устройств для ориентации Фотоэлектрические преобразователи - доклад на Солнце; сложность устройств, разворачивающих панели ФЭП после выхода КЛА на орбиту; неработоспособность в отсутствие освещения; относительно огромные площади облучаемых поверхностей. Для современных ФЭП свойственны удельная масса 20 - 60 кг/кВт (без учета устройств разворота и автоматов слежения). Для многообещающих АЭУ, сочетающих солнечные концентраторы (параболические зеркала) и ФЭП на базе Фотоэлектрические преобразователи - доклад гетероструктуры 2-ух разных полупроводников - арсенидов галлия и алюминия, также можно ждать.

Работа ФЭ базирована на внутреннем фотоэлектрическом эффекте в полупроводниках. Наружные радиационные (световые, термические ) воздействия обуславливают в слоях 2 и 3 возникновение неосновных носителей зарядов, знаки которых обратны знакам главных носителей р- и п -областях. Под воздействием электростатического притяжения разноименные свободные Фотоэлектрические преобразователи - доклад главные носители диффундируют через границу соприкосновения областей и образуют поблизости нее р-п гетеропереход с напряженностью электронного поля ЕК , контактной разностью потенциалов UK = SEK и возможным энергетическим барьером WK=eUK для главных носителей, имеющих заряд е . Напряженность поля EK препятствует их диффузии за границы пограничного слоя шириной S Фотоэлектрические преобразователи - доклад .

Напряжение Uk =(kT/e)ln(Pp /Pn )=(kT/e)ln(nn /np )

находится в зависимости от температуры Т , концентраций дырок (Pp /Pn ) либо электронов (nn /np ) в p- и n- областях заряда электрона е и неизменной Больцмана k . для неосновных носителей EK - движущее поле. Оно обусловливает перемещение дрейфующих электронов из Фотоэлектрические преобразователи - доклад области р в область п, а дырок - из области п в область р . Область п приобретает отрицательный заряд, а область р- положительный, что эквивалентно приложению к р-п переходу наружного электронного поля с напряженностью EВШ , встречного с EK . Поле с напряженностью EВШ - запирающее для неосновных и движущее для главных носителей Фотоэлектрические преобразователи - доклад. Динамическое равновесие потока носителей через р-п переход переводит к установлению на электродах 1 и 4 разности потенциалов U0 - ЭДС холостого хода ФЭ. Эти явления могут происходить даже при отсутствии освещения р-п перехода.

Пусть ФЭ облучается потоком световых квантов (фотонов), которые сталкиваются со связанными (валентными) электронами кристалла с Фотоэлектрические преобразователи - доклад энергетическими уровнями W . Если энергия фотона Wф=hv (v -частота волны света, h - неизменная Планка) больше W, электрон покидает уровень и порождает тут дырку; р-п переход делит пары электрон - дырка, и ЭДС U0 возрастает. Если подключить сопротивление нагрузки RН , по цепи пойдет ток I , направление которого встречно движению Фотоэлектрические преобразователи - доклад электронов. Перемещение дырок ограничено пределами полупроводников, во наружной цепи их нет. Ток I растет с увеличением интенсивности светового потока Ф , но не превосходит предельного тока In ФЭ, который выходит при переводе всех валентных электронов в свободное состояние: предстоящий рост числа неосновных носителей неосуществим. В режиме К3 (RН=0, UН=IRН=0 ) напряженность Фотоэлектрические преобразователи - доклад поля Евш =0, р-п переход (напряженность поля ЕК ) более активно делит пары неосновных носителей и выходит больший ток фотоэлемента IФ для данного Ф . Но в режиме К3, как и при холостом ходе (I =0), нужная мощность P=UНI=0 , а для 00.

Типовая наружняя черта кремниевого ФЭ представлена на рис Фотоэлектрические преобразователи - доклад.2. Понятно, что в заатмосферных критериях Ф=1,39кВт/м2 , а на уровне Земли (моря) при расположении Солнца в зените и поглощении энергии света водяными парами с относительной влажностью 50% или при отклонении от зенита на в отсутствии паров воды Ф=0,88кВт/м2

ФЭП устанавливаются на панелях, конструкция которых содержит механизмы разворота и ориентации Фотоэлектрические преобразователи - доклад. Для увеличения КПД приблизительно до 0,3 используются каскадные двух- и трехслойные выполнения ФЭП с прозрачными ФЭ верхних слоев. КПД ФЭП значительно находится в зависимости от оптических параметров материалов ФЭ и их терморегулирующих защитных покрытий. Коэффициенты отражения уменьшают технологическим методом просветления освещаемой поверхности (для рабочей части диапазона). Обусловливающие данной коэффициент поглощения Фотоэлектрические преобразователи - доклад покрытия содействует установлению нужного термического режима в согласовании с законом Стефана-Больцмана, что имеет принципиальное значение: к примеру, при увеличении Т от 300 до 380 К КПД ФЭП понижается на 1/3.


formula-kornej-kvadr-uravneniya.html
formula-lichnosti-stranica-14.html
formula-lichnosti-stranica-21.html