Logo
Logo

Солнечная батарея

A1  ?? Поставьте солнечную батарею в коробку со светодиодом так, чтобы внешнее освещение практически не попадало на её поверхность. Снимите зависимость $I_{к.з.}$ солнечной батареи от тока, текущего через светодиод и постройте её график. Считая, что мощность излучения светодиода пропорциональна току через него, сделайте вывод о виде зависимости $I_{к.з.}$ солнечной батареи от мощности попадающего на нее излучения.

Используя пластилин, закрепим внутри ящика солнечную батарею и закроем его крышкой для предотвращения попадания света снаружи. К клеммам схемы из ящика и к выводам солнечной батареи присоединяем по амперметру.

Снимаем требуемую зависимость и строим график.

Ответ:
$I_{к.з.},~ мкА$5.76.16.46.87.27.68.08.58.99.29.6
$I_{сд},~мА$7.78.08.59.09.510.010.511.011.512.012.5
            
$I_{к.з.},~ мкА$9.910.310.711.111.411.812.212.612.913.313.8
$I_{сд},~мА$13.013.514.014.515.015.516.016.517.017.518.3
Ответ:

Из графика видно, что $I_{к.з.}$ солнечной батареи прямо пропорционален мощности падающего на нее излучения.

A2  ?? Снимите зависимость $I_{к.з.}$ солнечной батареи от площади освещенной поверхности (при постоянной интенсивности падающего на неё света). Постройте её график в приведенных координатах 
\[\frac{I_{к.з.}} {I_{к.з.\max}} \left (\frac{S}{S_{\max}}\right)\]где $I_{к.з}$ – ток к.з. при освещении поверхности площади $S$, а $I_{к.з.\max}$ – при освещении всей площади батареи $S_{\max}$.

Покажите справедливость изложенной выше теоретической модели.

С помощью пластилина прикрепим к солнечной батарее линейку. Теперь будем закрывать крышкой от ящика часть поверхности батареи и каждый раз измерять амперметром $I_{к.з.}$, вольтметром $U_{х.х.}$, а линейкой ${S}/{S_{\max}}$ .

Ответ:
${S}/{S_{\max}}$1.000.920.830.750.670.580.50
$U_{х.х.},~ мВ$286282275266257250238
$I_{к.з.},~ мкА$1055945861781695599515
${I_{к.з.}}/{I_{к.з.\max}}$1.000.900.820.740.660.570.49
    
 

 

 

 
${S}/{S_{\max}}$0.420.330.250.170.100.050.00
$U_{х.х.},~ мВ$225208185163131980.3
$I_{к.з.},~ мкА$44332524315496390
${I_{к.з.}}/{I_{к.з.\max}}$0.420.310.230.150.090.040.00
Ответ:

То, что зависимость является прямой пропорциональностью, доказывает справедливость модели элементарных ячеек. Ток короткого замыкания прямо пропорционален количеству освещенных ячеек, а оно в свою очередь прямо пропорционально освещенной площади.

A3  ?? Снимите зависимость $U_{х.х.}$ солнечной батареи от площади освещенной поверхности. Постройте график ВАХ солнечной батареи в отсутствие освещения в максимально возможном диапазоне используя полученные ранее данные.

Так как ток солнечной батареи в режиме холостого хода практически равен нулю, то $I_{с.б.} = I_{к.з.}$. В то же время при отсутствии освещения $U_{с.б.} = U_{х.х.}$. Таким образом $I_{с.б.} (U_{с.б.} ) = I_{к.з.} (U_{х.х.})$.

Ответ: