Vzdálená fyzikální laboratoř

Fotovoltaika a sluneční články

Fyzickou aparaturu tvoří fotovoltaický článek, v našem případě fotodioda 3WK16473, což je prakticky ekvivalent známé tradiční fotodiody 1PP75 (na Obr. 1 vpravo). Tato fotodioda je osvětlována žárovkou 35 W (rovněž vpravo). Měřicí aparaturu tvoří systém ISES (na Obr. 1 uprostřed) s voltmetrem a ampérmetrem (oba moduly jsou zasunuty v panelu ISES. Napájení žárovky vyžaduje proud cca 1 A a proto je výstup řídicího napětí z kanálu „F“ připojen přes napájecí zdroj (na Obr. 1 vlevo), který tento větší proud umožňuje. Vpravo je ještě webkamera, která celý experiment snímá online. Pohled na celou aparaturu je na Obr. 1.

Fotografie aparatury
Celkový pohled na experimentální uspořádání vzdáleného experimentu Fotovoltaika a sluneční články

Příkon žárovky můžeme měnit v rozsahu 35 %, 75 % a 100 % výkonu. Vzdálenost žárovky a fotodiody je pevná a je nastavená tak, aby při 100% výkonu fotodioda dávala maximum 5 mA. Voltampérovou charakteristiku proměřujeme voltmetrem a ampérmetrem ze soupravy ISES. Konkrétní zapojení je na Obr. 1 (kanál „A“ ampérmetr, kanál „B“ voltmetr“). Proměnné napětí od -5 V do +5 V je řízeno z kanálu „E“ soupravy ISES. Kanál „F“ nám řídí příkon žárovky v nastavených 35 %, 75 % a 100 % příkonu. Pohled na zapojení měřicího systému ISES je na Obr. 2.

Fotografie aparatury
Zapojení měřicího systému ISES. Kanál „A“ ampérmetr, kanál „B“ voltmetr, kanál „E“ řídicí napětí pro VA charakteristiku, kanál „F“ řízení příkonu žárovky.

Na Obr. 3 je detailní pohled na uspořádání fotodiody, žárovky a WEB kamery.

Fotografie aparatury
Detailní pohled na uspořádání fotodiody, žárovky a webkamery.

Na Obr. 4 je pohled na neosvětlenou a osvětlenou fotodiodu 1PP75.

Fotografie součástky
Pohled na neosvětlenou a osvětlenou fotodiodu 1PP75