用电子技术最大化太阳能电池板输出功率

最初， TI 的线性充电稳压器bqTINY-III 系列只是设计用于通过一个 AC 适配器或 USB 端口为单体锂离子电池充电，然而，这些 IC 也非常适用于由太阳能板供电的应用。

太阳能电池通常是由 p-n 结组成的，p-n 结中入射光线能量（光子）通过导致电子和空穴的重新组合来产生电流。由于 p-n 结的特性类似于二极管的特性，因此我们通常以如图 1 中所示的电路作为太阳能电池特性的一个简化模型。

电流源 IPH 会产生一个和太阳能电池上的光量度成正比的电流。在没有负载连接的情况下，几乎所有产生的电流均流经二极管 D1，其正向电压决定了太阳能电池的开路电压 (VOC)。该电压会因不同类型太阳能电池的特性不同而有所差异，但是，对于大多数硅电池而言，这一电压都在 0.5V～0.6V 之间（这也是 p-n 结二极管的标准正向电压）。在实际太阳能电池应用中，并联电阻 RP 的漏电流很小。随着负载电流的增加，IPH 产生的大部分电流从二极管中流出来并进入负载。

对于大多数负载电流而言，这个过程对于输出电压仅有很小的影响。由于二极管的 I-V 特性会有轻微的变化，并且由于串联电阻 RS 的原因（其具有连接损耗）电压会稍有下降，但输出电压却保持大体恒定。然而，有时流经 D1 的电流太小，从而导致二极管偏置不够，并且二极管两端的电压会随着负载电流的增加而急剧下降。最后，如果所有产生的电流均只流经负载（而不流经二极管），则输出电压就会变为零。这个电流被称为太阳能电池的短路电流 (ISC)。ISC 和 VOC 都是定义太阳能电池工作性能的主要参数之一。