Низко-, средне- и высоковольтные фотоэлектрические системы
В низковольтных слаботочных фотоэлектрических системах для достижения желаемого выходного напряжения (Vвых) отдельные ячейки обычно подсоединяются последовательно.
Для подзарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи стандартное значение Vвых составляет 16 В, что требует последовательного подсоединения 32 ячеек.
Такое соединение называют фотоэлектрическим модулем. Несколько модулей, подключенных параллельно, образуют фотоэлектрическую панель (солнечную батарею) и позволяют получать большие значения максимальной силы тока (Imax). Для достижения еще более высоких значений Vвых или Imax несколько фотоэлектрических панелей подключают, соответственно, последовательно или параллельно, создавая фотоэлектрическую батарею.
Теоретически, последовательно подключая сотни ,и тысячи фотоэлектрических ячеек, можно получить очень высокое напряжение (до 5 киловольт постоянного тока), но на практике решить подобную задачу проблематично. Дело в том, что внутреннее (или собственное) сопротивление ячеек суммируется, что жестко ограничивает максимальное значение Imax и приводит к тому, что под нагрузкой выходное напряжение падает. Эту проблему можно решить с помощью высоковольтных фотоэлектрических комплексов, где множество ячеек или низковольтных модулей подключены параллельно. В этом случае они образуют множество идентичных параллельно подключенных элементов, которые потом соединяются последовательно.
Получить среднее напряжение от низковольтной солнечной батареи можно с помощью инвертирующего усилителя мощности, запитанного от аккумулятора большой емкости. Солнечная батарея поддерживает заряд аккумулятора, а тот обеспечивает ток высокого напряжения для усилителя, когда это необходимо. Такая система позволяет получать обычный (для США) переменный ток напряжением 117 вольт от источников постоянного тока мощностью в 12 или 24 вольта.
