1. Wstęp teoretyczny.

Najważniejszym elementem słonecznych systemów zasilania są moduły fotowoltaiczne (potocznie znane również jako panele słoneczne). Są to urządzenia służące do przemiany światła słonecznego bezpośrednio na energię elektryczną. Podstawowym elementem modułu jest ogniwo fotowoltaiczne. Składa się ono z płytki z półprzewodnika posiadającej złącze P - N (positive - negative). W strukturze takiej występuje pole elektryczne (bariera potencjału). W chwili, gdy na ogniwo pada światło słoneczne, powstaje para nośników o przeciwnych ładunkach elektrycznych, elektron - dziura, które zostają następnie rozdzielone przez pole elektryczne. Rozdzielenie ładunków powoduje, iż w ogniwie powstaje napięcie. Po podłączeniu obciążenia (urządzenia pobierającego energię) następuje przepływ prądu elektrycznego.

Ogniwo fotowoltaiczne – konwerter używany do zamiany energii słonecznej na elektryczna za pomocą efektu fotowoltaicznego. Dzielimy je na:

Ø                   Ogniwa z krzemu monokrystalicznego (sprawność 24% - w laboratorium, 17% - na skalę masową)

Ø                   Ogniwa z krzemu polikrystalicznego (sprawność 9 – 12 %)

Ø                   Cienkowarstwowe ogniwa z krzemu amorficznego (4 - 8%)

Ø                   Cienkowarstwowe ogniwo ze związków półprzewodnikowych, np. tellurek kadmu lub selenek indowo – miedziowy (sprawność 6 – 9%)

Ø                   Arsenek galu (do 30%)

Zjawisko fotowoltaiczne -- (efekt fotowoltaiczny) - zjawisko polegające na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania świetlnego. W związku z tym należy do zjawisk fotoelektrycznych wewnętrznych. Zjawisko fotowoltaiczne jako pierwszy zauważył w roku 1839 Aleksander Edmund Becquerel.

Zastosowanie ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne są obecnie powszechnie stosowane:

·                      w zegarkach, kalkulatorach, odbiornikach radiowych,

·                      do zasilania radiowo-telekomunikacyjnych stacji przekaźnikowych, w telefonii komórkowej,

·                      do zasilania znaków drogowych,

·                      do zasialnia satelitów,

·                      do zasilania urządzeń ochrony pastwisk i lasów,

·                      w autonomicznych systemach zasilających na przyczepach kempingowych,

·                      do zasialnia odosobnionych stacji meteorologicznych.

·                       

2. Wykonanie ćwiczenia.

Na początku po uruchomieniu komputera i po włączeniu modułu obciążeniowego obliczyliśmy położenie słońca aby ustawić panel obrotowy w stronę słońca. Po ustawieniu panelu obrotowego zapoznaliśmy się z programem który pokazywał charakterystyki prądowo-napięciowe i moc

Paneli obrotowego, letniego i całorocznego. Następnie dokonywaliśmy pomiarów przez 12 minut

i zapisaniu danych zmierzyliśmy natężenie promieniowania słonecznego.

3. Tabele Wyników