27 lines
2.1 KiB
Markdown
Executable File
27 lines
2.1 KiB
Markdown
Executable File
I kapitlet om dioder har vi redan lärt känna fotodioden. Samma effekt – omvandlingen av ljusenergi till elektrisk energi – utnyttjas även i solcellen. En solcell omvandlar solens optiska strålningsenergi till elektrisk energi. Därmed finns en extra spänningskälla som även kan användas inom amatörradion, till exempel vid ett fieldday. Figur [ref:a_solarzelle] visar uppbyggnaden av en monokristallin kiselsolcell.
|
||
|
||
När ljus träffar solcellen frigör ljuspartiklarna (fotonerna) elektriska laddningsbärare i halvledaren, varvid en elektrisk spänning och en ström uppstår. Albert Einstein förklarade denna fotoelektriska effekt redan 1905 och fick senare Nobelpriset i fysik för det.
|
||
|
||
Symbolen för ett fotoelement (solcell) visas i figur [ref:a_photoelement].
|
||
|
||
|
||
<margin>
|
||
[picture:958:a_solarzelle:Uppbyggnad av en monokristallin kiselsolcell]
|
||
[picture:938:a_photoelement:Symbol för fotoelement (solcell)]
|
||
[picture:949:a_solarmodul:Solcellssammanslutning i en solpanel]
|
||
[photo:343:a_solarmodul_photo:Solpanel med celler]
|
||
</margin>
|
||
|
||
Viktiga data för en solcell är tomgångsspänningen $U_\mathrm{OC}$, alltså spänningen utan ansluten last, samt kortslutningsströmmen $I_\mathrm{SC}$, som flyter vid direkt kortslutning av anslutningarna under full solinstrålning.
|
||
|
||
Precis som vid serie- och parallellkoppling av ackumulatorer respektive spänningskällor förändras klämspänningen och den största lastströmmen hos en solpanel genom hopkopplingen av de enskilda solcellerna.
|
||
|
||
I en solpanel är flera solceller hopkopplade, som figur [ref:a_solarmodul] visar. Här
|
||
seriekopplas 30 solceller med vardera $\qty{0,6}{\volt}$ tomgångsspänning. De enskilda cellernas spänningar adderas. Därmed blir totalspänningen
|
||
|
||
$\qty{30}{} \cdot \qty{0,6}{\volt} = \qty{18}{\volt}$.
|
||
|
||
Dessutom parallellkopplas fyra sådana serier. Vid parallellkoppling adderas strömmarna från de enskilda strängarna. Om varje solcell respektive varje sträng ger en kortslutningsström på $\qty{1}{\ampere}$ blir den sammanlagda kortslutningsströmmen
|
||
|
||
$\qty{4}{} \cdot \qty{1}{\ampere} = \qty{4}{\ampere}$.
|