用電子技術最大化太陽能電池板輸出功率

最初，TI 的線性充電穩壓器bqTINY-III 系列只是設計用于通過一個 AC 適配器或 USB 端口為單體鋰離子電池充電，然而，這些 IC 也非常適用于由太陽能板供電的應用。

太陽能電池通常是由 p-n 結組成的，p-n 結中入射光線能量（光子）通過導致電子和空穴的重新組合來產生電流。由于 p-n 結的特性類似于二極管的特性，因此我們通常以如圖 1 中所示的電路作為太陽能電池特性的一個簡化模型。

電流源 IPH 會產生一個和太陽能電池上的光量度成正比的電流。在沒有負載連接的情況下，幾乎所有產生的電流均流經二極管 D1，其正向電壓決定了太陽能電池的開路電壓 (VOC)。該電壓會因不同類型太陽能電池的特性不同而有所差異，但是，對于大多數硅電池而言，這一電壓都在 0.5V～0.6V 之間（這也是 p-n 結二極管的標準正向電壓）。在實際太陽能電池應用中，并聯電阻 RP 的漏電流很小。隨著負載電流的增加，IPH 產生的大部分電流從二極管中流出來并進入負載。

對于大多數負載電流而言，這個過程對于輸出電壓僅有很小的影響。由于二極管的 I-V 特性會有輕微的變化，并且由于串聯電阻 RS 的原因（其具有連接損耗）電壓會稍有下降，但輸出電壓卻保持大體恒定。然而，有時流經 D1 的電流太小，從而導致二極管偏置不夠，并且二極管兩端的電壓會隨著負載電流的增加而急劇下降。最后，如果所有產生的電流均只流經負載（而不流經二極管），則輸出電壓就會變為零。這個電流被稱為太陽能電池的短路電流 (ISC)。ISC 和 VOC 都是定義太陽能電池工作性能的主要參數之一。