光伏電池將人射光子轉(zhuǎn)換成電能:在戶外.對于自供電系統(tǒng),它們是非常好的能源。 OPA2335AIDR使用不同材料具有的效率在5%~sO%之間c室內(nèi)照明光強等級相對較低(10~100uW/c・′)時,光伏電池產(chǎn)生的表面功率密度和之前介紹的能量采集器的表面功率密度相似或者稍大些。由于光伏技術(shù)不斷發(fā)展,許多文獻詳細(xì)介紹了此技術(shù)(例如本章參考文獻[83]),在這里就不做討論了。當(dāng)光源具有不同光譜組分或使用更低照明等級的燈時,室內(nèi)使用的光伏電池的設(shè)計需要做相應(yīng)的調(diào)整。

   非晶硅太陽電池的輸出功率能夠從較小的幾uW/c′到數(shù)百uWr/c,

室內(nèi)照明等級和安裝的位置以及太陽電池的安裝方向等對其輸出功率具有較大的影響。為了管理照明度和模塊尺寸的變化,需要配置能夠有效處理大量程輸人功率的電源管理電路。太陽電池的模型是光控制電流源和二極管并聯(lián)。它的輸出電流由輸出電壓的指數(shù)關(guān)系決定。在某一點,太陽電池達(dá)到了它的最大功率點(Maximum P。wer Point,MPP)。這個MPP可以通過調(diào)節(jié)任一輸出電壓或者負(fù)載阻抗從而進行監(jiān)測追蹤。

    研究人員設(shè)計了一款用于戶外環(huán)境的太陽電池集成電路(包括一個電感式升壓轉(zhuǎn)換器)[:7]。這個轉(zhuǎn)換器橋接了一個太陽電池陣列和一個能量存儲系統(tǒng)(ESS),能量存儲系統(tǒng)可以是鋰電池或者超級電容器。在沒有MPPT情況下轉(zhuǎn)換器的效率測量如圖9.z所示。轉(zhuǎn)換器能轉(zhuǎn)換的輸人功率范圍為5uW~10mw,測量的最高效率大約為叼%。當(dāng)沒有轉(zhuǎn)換功率時,全部的控制電路從電池消耗的靜電流大約為0。b~suA。當(dāng)轉(zhuǎn)換最小功率(5uW)和最大功率(10mw)時,電流消耗分別是0,8uA和2.1uAo.