Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 
При использовании фотоэлементов часто возникает вопрос об энергетической 
эффективности преобразования электрической энергии. Как мы знаем, что в практике 
применяется два основных режима использования фотоэлементов - непрерывный и 
периодический. Расчет энергетической эффективности фотоэлементов для этих режимов 
производится по разным методикам. Так, для оценки эффективности в непрерывном режиме 
используется показатель КПД. В периодическом же режиме показатель КПД не отражает 
картину потребления энергии.  
1. 
Непрерывный режим 

---

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
 
290 
В непрерывном режиме работы фотоэлемент постоянно работает на нагрузку. Мощность 
этой нагрузки может изменяться во времени. Оценим влияние КПД фотоэлементов на 
длительность их работы. Тогда для мощности нагрузки и длительности работы имеем 
следующие формулы 
i
P
P
  
E
T
.
P
  
где P - мощность загрузки; P
i
потребляемая от аккумулятора мощность; E - доступная энергия 
акумулятора; Т – длительность работы нагрузки; η - показатель КПД. 
Видно, что время длительности работы нагрузки пропорционально КПД. Так, если в 
идеальном случае при η =100% время автономной работы составляет 10 часов, то при реальном 
значении КПД 80% время работы уменьшается на 20% и составит 8 часов. Для того, чтобы 
оценивать эффективность работы фотоэлемента нам нужно знать показатель КПД при 
произвольной мощности нагрузки. Рассмотрим теперь, предлагаемую линейную 
энергетическую модель фотоэлемента. Данная модель является упрощением реальных 
процессов, происходящих в фотоэлементе, соответственно показатель КПД, получаемый с 
помощью модели, имеет некую погрешность. Модель можно отобразить в виде электрической 
схемы, приведенной на Рис. 1. Суть схемы заключается в том, что от источника электрической 
энергии имеется нагрузка, отображаемая сопротивлением R
n
. Присутствующие на схеме 
сопротивления R
s
и R
p
моделируют потери энергии. R
p
моделирует потери холостого хода, а R
s 
- потери за счет вносимого последовательного сопротивления. Типовой график этой 
зависимости приведен на Рис.2. 
Рассмотрим работу фотоэлемента в области больших и малых мощностей более подробно 
Для упрощения расчетов рассмотрим эти случаи как отдельные режимы.
1.Область малых мощностей 
В области малых мощностей влияние потерь в последовательном сопротивлении R
s
незначительно. Основные потери связаны с параллельным сопротивлением R
p
. Соответственно 
для данного случая можно упростить модель, исключив сопротивление R
s
. Рассчитаем 
эффективность работы фотоэлемента для данного случая 
i
p
P
P
P
P
P
 


Рис. № 2. График зависимости КПД от выходной 
мощности. 
P

Рис. № 1. Электрическая схема модели 
s
R
Áà òà ð å ÿ
n
R
p
R

---