Muqobil energiya manbalari

Ishni bajarish tartibi

1. 
   bosqich. Quyosh elementlarini yig‗ish usullarini o‗rganish
   

Quyosh elementlari va modullarini yig‗ish usullarini o‗rganishda qo‗shimcha adabiyotlardan va qisqacha berilgan malumotdan foydalanish.Ularning qo‗llanilish sohalarini, kamchiligi va mutanosiblik jihatlarini o‗rganish.

2. 
   bosqich. Quyosh elementlarini va modullarini ketma-ket yig‗ishni tajribada ko‗rish
   

1-jadval

№	Lampaning yoritilganlig i (lyuks)	Quyosh nurlanishi oqim zichligi (Vt/m^2)	QE qisqa tutashuv toki (A)	QE salt yurish kuchla nishi (V)	QE ketma- ket ulanganda formulani yozing	Zanjirdagi umumiy kuchlanish (V)	Zanjirdagi umumiy tok (A)

3. 
   rasm. Ketma-ket ulangan quyosh fotoelektrik batareyalarning
   

yig‗ish sxemasi
Berilgan malumotlar (I;U;P) bo‗yicha ketma-ket ulangan modulning volt-amper, volt-vatt xarakteristikasini qurish. Olingan natijalardan foydalanib 2-jadvalni to‗ldirish.

2-jadval

I,A
U,B
P,BT

Hisobotlarni tayyorlash

1. 
   Berilgan laboratoriya ishiga zarur bo‗lgan ma‘lumotlarni ko‗rib chiqish.
   
2. 
   Ishning nomi va uning maqsadi.
   
3. 
   Quyosh batareyasining ketma-ket ulangandagi to‗liq ish jarayonini yoritib bering.
   
4. 
   Tajriba natijalari bo‗yicha 1-2 jadvallarni to‗ldiring.
   
5. 
   Xulosa yozish.
   

Nazorat savollari

1. 
   Quyosh nurlanishi oqim zichligi (quyosh radiatsiyasi) va uning energiyasidan yer sharida qanday foydalaniladi?
   
2. 
   Quyosh batareyasining ishlash jarayoni qanday?
   
3. 
   Quyosh batareyalarini yig‗ishda ketma-ket ulashning tartiblari qanday?
   
4. 
   Yig‗ilgan sxemalar yana qanday boshqa maqsadlarda qo‗llaniladi?
   
5. 
   Quyosh elementlarini ketma-ket ulashning yutuqlari va kamchiligi nimada?
   
6. 
   Quyosh batareyalarini ketma-ket ulashning yutuqlari va kamchiligi nimada?
   

3. - LABORATORIYA ISHI

QUYOSH BATAREYALARINI PARALLEL ULASH

Ishdan maqsad

1. 
   Quyosh batareyalarini parallel ulashni tajribada o‗rganish
   
2. 
   Olingan laboratoriya natijalari ustida fikr yuritish va ulash usullarini taqqoslash orqali tahlil qilish
   

Qisqacha nazariy malumot

Quyosh elementlari (angl. Solar cell)- quyosh optik nurlanishini to‗g‗ridan to‗g‗ri elektr energiyasiga o‗zgartiruvchi yarimo‗tkazgichli materiallar hisoblanadi. Quyosh elementlari doiraviy, psevdokvadrat, kvadrat yoki to‗g‗ri to‗rtburchakli shaklda bo‗ladi. Psevdokvadrat quyosh

2
elementining standart o‗lchamlari: 100x100 mm
2
, 125 x125mm
, 156x156

2 2
mm , 210x210mm
bo‗ladi. Dunyoda ishlab chiqarilayotgan quyosh

batareyalarining 92% dan ortig‗i kremniy asosidagi yarimo‗tkazgich materiallardan tayyorlanadi. Kremniy quyosh elementi strukturaviy tarkibiga ko‗ra kristall va amorf kremniylarga bo‗linadi. Kristall kremniy o‗z navbatida mono va polikristall kremniylarga bo‗linadi.
1-rasm. Kremniy quyosh elementining turlari
m-Si Cell –monokristall kremniy; p-Si Cell-polikristall kremniy; a-Si Cell-amorf kremniy

Quyosh fotoelektrik batareyalari ketma-ket yoki parallel ulangan QE dan tashkil topadi. Standart holda individual foydalanish uchun

mo‗ljallangan quyosh batareyalarini 36 ta ketma-ket yoki 72 ta aralash holda ulangan QE hosil qiladi.

2. 
   rasm. Standart 36 ta QE dan tashkil topgan quyosh batareyasi
   

Parallel va ketma – ket ulash natijasida fotoelektrik plastina (yacheyka) tezda birlashadi va chiqish quvvati sezilarli darajada oshadi (2-rasm). Agar bir qancha fotoelement (yoki bir qancha quyosh elementlari parallel) ulansa ularda chiqish kuchlanishi o‗zgarmaydi, aksincha tok kuchi ortadi. Yaxlit panelda quyosh batareyasining quvvati 400 Vt gacha bo‗lishi mumkin.

𝑈_𝑢𝑚. = 𝑈₁ = 𝑈₂ = 𝑈₃ = 𝑈₄ = 𝑈₅ = ⋯ = 𝑈_𝑛

𝐼_𝑢𝑚. = 𝐼₁ + 𝐼₂ + 𝐼₃ + 𝐼₄ + 𝐼₅ + ⋯ + 𝐼_𝑛
Quyosh fotoelektrik batareyasining pik quvvati quyidagi ifodadan topiladi.


^𝑃𝑝i𝑘 ^{= 𝑈}𝑢𝑚. ^{* 𝐼}𝑢𝑚.
Quyosh elementi va quyosh batareyasining foydali ish koeffitsiyentini (F.I.K.) aniqlash uchun tushayotgan optik nurlanish energiyasining miqdorini va element yoki batareya ishlab chiqargan elektr energiyasining miqdorini bilish zarur. F.I.K.ni aniqlash uchun quyida keltirilgan masalalarni yechish kerak bo‗ladi.

1. 
   Quyosh nurlanishi atmosfera holatiga va uning vaqt davomida tez o‗zgarishiga olib kelganligi uchun, uning spektral tarkibini va quvvatini aniq o‗lchash kerak .
   
2. 
   Birinchi punktni hisobga olgan holda aniq quyosh xarakteristikasini qaytara oladigan imitatorlar (quyoshdan tarqalayotgan optik nurlariga o‗xshash nurlar paydo qila oladigan qurilmalar) yasash ilmiy-texnik muammo bo‗lib, haligacha to‗liq yechilmagan.
   
3. 
   Imitatorlarda taqqoslash uchun ishlatiladigan parametrlari vaqt davomida stabil o‗zgarmaydigan kerakli spektral sezgirlikka va diapazonga ega bo‗lgan QE ishlab chiqish uchun materialning optik va elektrofizik xususiyatlarini hisobga olgan holda tanlash lozim.
   
4. 
   Quyosh elementlari va batareyalarining elektrik parametrlarini o‗lchash davomida o‗lchov asboblarining ketma-ketlik qarshiligining ta‘sirini hisobga olish zarur.
   

QE yoki quyosh batareyasining ishlab chiqarayotgan nominal quvvati P_n. = U_n. I_n. hisoblash mumkin, F.I.K.ni η = I_n. U_n. 100%/E_tush. S formuladan aniqlash mumkin (S-QE yuzasi, sm² larda olinadi).

2. 
   rasm. Quyosh elementlarini parallel ulash uchun tajriba stendi Dastlab tajriba stendi quyosh nurlari bilan yoki sun‘iy quyosh
   

imitatorida yoritiladi. Bitta quyosh elementi tanlab olinib uning parametrlari (salt yurish kuchlanishi U_c.yu, , qisqa tutashuv toki I_q.t, pik quvvati P_pik.), yoritilganlik – lyuksmetr yordamida aniqlanadi. Tajriba tabiiy ochiq havoda olib borilsa quyosh nurlanishi oqim zichligini aktinometr yoki etalon quyosh elementlari yordamida aniqlash mumkin. Masalan: 22 V salt yurish kuchlanishi va 8 A qisqa tutashuv tokiga ega quyosh batareyalaridan 4 tasi parallel ulansa, 22 V kuchlanish o‗zgarishsiz qoladi, tok kuchi esa 32 A ni tashkil etadi. Fotoelektrik qurilmaning bo‗tlovchi jihozlari sifatida 40A, 24 V parametrlarga ega zaryad-razryad kontrolleri, 12 V, 200 Asoat elektr sig‗imga ega akkumulyator tanlanadi. Agar bir qancha fotoelement parallel ulansa butun yig‗ilgan zanjirda chiqish tok kuchi kattalashadi. Agar bitta plastinadagi tok kuchi maksimal kiymatga ega bo‗lsa, butun zanjirdagi tok kuchiga ekvivalent bo‗ladi yoki plastinalarda kombinatsiya bo‗lib aylanadi. Haqiqatan ham, shunday
ko‗rinishda quyosh batareyalaridan quvvat olinadi, moduldagi quvvat miqdori yo‗qotilganda quvvat summasi ham kamroq bo‗ladi. Bir xil tipdagi modullarni boshqa turdagi modullar bilan xarakterlaymiz. Shuning uchun quyosh batareyalarida modullarni sinchiklab tanlash muhim, negaki parametrlari past modul quvvat yo‗qolishini kamaytirishga olib keladi. Parallel yig‗ishda barcha elementlar parallel yig‗iladi, bir xil tipdagi yo‗l hosil qiladi.

2. 
   rasm.Quyosh elementlarini parallel yig‗ish