Генерируют ли солнечные панели переменный ток или переменное напряжение?

Солнечные элементы представляют собой фотоэлектрический переход, в основном диод, поэтому они имеют схожие характеристики. Напряжение зависит от количества энергии, полученной от солнечного света, и количества потребляемого тока, поэтому оно зависит от нагрузки.

Источник: отслеживание MPPT

Многие солнечные панели рассчитаны на мощность. Генерируемая мощность зависит от условий освещения, поэтому либо ток, либо напряжение являются переменными. Который из них?

Это изображение лучше отвечает на ваш вопрос, вы можете видеть, как увеличение тока снижает напряжение. В определенный момент, когда импеданс нагрузки будет равен импедансу источника, вы получите максимальную передачу мощности (показана более мелкими линиями на графике). Различные уровни освещенности представлены разными цветами (Вт/м ^ 2 — это количество ватт солнечного света, падающего на 1 м ^ 2 площади), а более низкие уровни освещенности генерируют разное количество энергии. Проблема в том, что есть три переменных: напряжение, ток (которые зависят от нагрузки) и количество энергии, получаемой ячейкой.

Итак, вам нужна схема, которая может отслеживать точку максимальной пиковой мощности (MPP Tracking или MPPT), чтобы получить максимальную эффективность от солнечной батареи. Либо так, либо убедитесь, что вы не потребляете слишком много энергии от ячейки, чтобы поддерживать высокий уровень напряжения.

В первую очередь текущий. Фотоны высвобождают электроны, которые текут в виде тока. Этот ток разделяется между двумя параллельными стоками тока: слабо смещенным в прямом направлении диодом (то есть самим солнечным элементом) и внешней нагрузкой на клеммах.

Это означает, что напряжение, которое вы видите на клеммах, зависит от трех вещей: характеристик внешней нагрузки, характеристик диода и потока падающих фотонов.

Если внешняя нагрузка представляет собой короткое замыкание, вы видите практически весь ток, протекающий в ней (поэтому вы МОЖЕТЕ генерировать ток без значительного напряжения)

Если внешняя нагрузка представляет собой разомкнутую цепь, через диод протекает ток, и вы видите прямое напряжение диода при этом токе (чуть меньше 0,6 В, может быть, 0,55 В).

Если внешняя нагрузка является переменной, вы можете отрегулировать ее, чтобы получить максимальный выходной ток без значительного снижения этого напряжения, чтобы максимизировать полезную выходную мощность (MPPT).

Оба. В техпаспорте будет показана ожидаемая вольт-амперная характеристика, но даже она будет несколько меняться в зависимости от солнечной радиации, температуры, возраста и т.п.

Солнечные панели спроектированы в соответствии с законами физики, которые ими управляют, и построены так, чтобы максимизировать ватты на единицу стоимости... а не выдавать удобный регулируемый источник питания (хотя вы можете получить это, если вы действительно этого хотите, при более низких ваттах на доллар, очевидно. ) Выяснение того, как получить максимальную отдачу от солнечных панелей, является сложной проблемой, и в этом суть контроллеров MPPT.