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太陽能電池是依據(jù)半導體PN結(jié)的光伏效應原理把太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的半導體器件,是超級電容器太陽能草坪燈的核心器件。太陽能電池性能的好壞直接決定著能量的轉(zhuǎn)換效率及輸出電壓的穩(wěn)定性,供應太陽能草坪燈,同時也直接決定了超級電容器太陽能草坪燈的性能。因此,設計時應采用性價比比較好的單晶硅太陽能電池。由于地球上各個地區(qū)的太陽年總輻射量與平均峰值日照時數(shù)不同,太陽能草坪燈的設計和燈的使用地理位置是有關(guān)系的,太陽能電池組件額定輸出功率和燈具的輸入功率之間的關(guān)系大約是2~4:1,具體比例要根據(jù)燈的每天工作時間以及對連續(xù)陰雨天的照明要求決定。本系統(tǒng)的太陽能電池的功率為3.3V×0.006×8=0.1584 W,假設每天工作12個小時,草坪燈,太陽能電池功的效率為40%,每天有效工作時間為5小時,廠區(qū)草坪燈,則可選用3 W/6 V的太陽能電池。







超級電容器太陽能草坪燈需要光控開關(guān)電路來控制LED的開關(guān)。以便在周圍環(huán)境光線變暗時點亮LED,并當光線變亮時關(guān)閉LED。有些光控開關(guān)電路采用光敏電阻來開關(guān)LED,也可以直接采用太陽能電池做光敏開關(guān),因為太陽能電池特性比光敏電阻好。U1為帶施密特觸發(fā)器的六反相器74HC14,其中的多諧振蕩器由第二個反相器與R5和C1構(gòu)成。這樣,在白天光線變亮時,太陽能電池電壓升高,74HC14的1腳為高電平,74HC14的2腳為低電平,8腳同樣輸出低電平,三極管Q1截至,LED關(guān)斷。而當光線變暗時,太陽能電池電壓降低到一定程度時,HC14的1腳為低電平,出售太陽能草坪燈,HC14的2腳為高電平,多諧振蕩器開始振蕩,并經(jīng)過Y4輸出高、低電平,Q2時而導通時而截至,此時只要調(diào)節(jié)R6和C1的值,以把閃光頻率調(diào)節(jié)到人眼不能分辨即可,這樣做的好處是可以延長草坪燈工作時間。經(jīng)實際測試,該電路可以每天連續(xù)工作10小時以上,完全可以達到用戶的使用需求。

