им імітатором СБ Обговорення та аналіз отриманих теоретичних і експериментальних результатів проводилися спільно з науковим керівником і співавторами публікацій. Основні висновки по проведеній роботі сформульовані автором. br/>
КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків.
У вступі обгрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання досліджень, коротко охарактеризовано наукова та практична значущість результатів роботи, їх апробація, вказані теоретична і методологічна основа дослідження, наведено відомості про розташування матеріалу по розділах роботи.
Перша глава присвячена опису сонячних батарей як об'єкта моделювання. Дано коротке пояснення роботи напівпровідникових СЕ, показана ідеалізована аналітична модель фотоелемента. Наведено фізичні характеристики структури СЕ і електричні параметри, які необхідно враховувати при створенні моделі СБ
Розглянуто кристалічні і тонкоплівкові напівпровідникові матеріали, з яких виготовляють СЕ. Наведено та проаналізовано чинники, що впливають на ефективність і вихідні характеристики сонячних батарей: інтенсивність сонячного випромінювання і його спектральний склад, робоча температура, іонізуюче випромінювання космічного простору, конструктивні особливості СБ Представлені моделі, застосовувані для імітування СБ, розглянуті їх переваги і недоліки. p align="justify"> У розділі 2 показані загальні принципи побудови та налагодження математичної моделі сонячних батарей (малюнок 1). В якості вхідних параметрів досліджуваних СЕ і СБ використовуються значення струму короткого замикання, напруги холостого ходу, максимальної потужності і температурні коефіцієнти, наведені в інформації виробників. Для досліджуваних випадків експлуатації сонячних батарей вхідними даними моделі СБ також є різні рівні освітленості і спектральний склад падаючого випромінювання, затінення окремих елементів, коефіцієнт втрат падаючого випромінювання, характеристики напівпровідникового матеріалу СЕ і його паразитні параметри, робоча температура СБ, потоки радіаційного опромінення на орбіті, коефіцієнт втрат, що враховує вплив деструктивних факторів і старіння СЕ, коефіцієнти розкиду технологічних параметрів, спосіб об'єднання СЕ в батарею. Вихідні параметри моделі СБ - максимальна потужність, к.к.д., коефіцієнт заповнення, ВАХ, ВВХ і залежність вихідний ємності СБ від робочої напруги. br/>В
Рисунок 1 - Алгоритм побудови моделі СБ
Основою побудови моделі сонячних батарей є модель одиничного фотоелемента. Представлено узагальнену математичний опис СЕ і СБ, яке дозволяє розробити алгоритм моделювання СБ і представити модель на одному з мов імітування. p> У розділі 3 виконано моделювання СЕ і СБ на мові PSpice. Завдання на моделювання описується текстовим способом. Узагальнена модель СЕ показана на малюнку 2. Джерело струму Iph являє собою фотострум, що залежить від інтенсивності випромінювання, діод VD1 описує струм, що протікає через неідеальний (з коефіцієнтом неідеальності n) pn перехід, діод VD2 враховує рекомбінацію в області об'ємного заряду СЕ. У модель включені паразитні параметри структури фотоелемента - послідовний опір Rs і паралельне опір Rsh. br/>В
Рисунок 2 - Узагальнена схема заміщення СЕ
Для імітування СЕ і СБ використовують різні варіанти аналітичної моделі фотоелемента. Реалізовані узагальнена модель СЕ і кілька спрощених варіантів моделі, проведено аналіз результатів моделювання. Показано, що для фотоелектричних застосувань шунтуючі опір фотоелементів вважаємо достатньо великим, а рекомбінацію в області об'ємного заряду нехтує малою. p> Представлено моделювання температурних характеристик СЕ на базі вбудованої в PSpice моделі діода. Такий спосіб імітування температурних ефектів не враховує зміну фотоструму при різних температурах. Проведено моделювання СЕ для різних рівнів іонізуючого космічного випромінювання. p> Представлена ​​модель СБ і описані різні випадки затінення батарей. Показана позитивна роль шунтуючих діодів в СБ: вони оберігають роботу батареї, коли один з елементів повністю затінений, але зменшують вихідна напруга системи (малюнок 3). Аналіз втрат потужності і деградації ВАХ СБ при затінених є досить складним завданням. Моделювання впливу тіней довільної форми на характеристики СБ дає можливість оцінити втрати потужності при різних варіантах затінення. br/>
а) б)
Рисунок 3 - Моделювання затінення СБ:
а - СБ з 18 СЕ з затіненими фотоелементами і шунтирующими діодами
б - порівняння ВАХ частково затіненій і не затіненій батареї
Зручність використання мови PSpice полягає в простоті...
