|
Antonín Hálek V poslední době se ve světě stále více pracuje na dalším zlepšení fotoelektrické účinnosti slunečních polovodičových elektrických baterií Dávají poměrně velké elektrické výkony a může se jich použít pro napájení radiových, televizních a jiných elektrických přístrojů. Na každý čtverečný metr zemského povrchu dopadá 1340W záře sluneční energie. Sluneční polovodičová baterie má nyní až 11 % účinnosti, tj. z 1 m2 povrchu baterie je možné prakticky odebírat 80 až 120W elektrické energie.
Na několika radiotechnických výstavách v západních státech byly-též předváděny malé přenosné přijímače s 8 transistory, které měly na horní části semičlánkovou sluneční baterii Protože napětí této baterie se mění v závislosti na intenzitě osvětlení 6 až 8 krát, je do přijímače vestavěn miniaturní akumulátor, který se stále dobíjí. Z akumulátoru se pomocí transistorového měniče napájí přijímač. Na III. celostátní výstavě radioamatérských prací Svazarmu v Praze byl též vystavován miniaturní přijímač s transistory, který byl napájen selenovým fotočlánkem. V Sovětském svazu pracuje v oboru slunečních baterií inž. P. Čečik, který již v roce 1955 sestavil miniaturní přijímač se 3 transistory, napájený sluneční baterií. Koncem roku 1957 byl zhotoven funkční vzorek miniaturního přenosného přijímače se sluneční baterií v sovětském Ústavu polovodičů Akademie věd v Leningradě. Přijímač má 6 transistorů a jeho boční stěny, pokryté sluneční baterií, jsou sklápěcí, aby bylo možné je výhodně natáčet ke slunci. Sluneční baterie má tvar pásu o velikosti 3 x 10 cm. V přijímači je umístěn neprodyšně uzavřený alkalický akumulátor, který se dobíjí sluneční baterií. Ten napájí přijímač i v noci. Akumulátor umožňuje až šedesátihodinový provoz přijímače bez osvětlení. Při poklesu napětí ze sluneční baterie (při sníženém osvětlení) se baterie automaticky odpojí pomocí reléového spínače.
Na povrchu laminátové přílby je ve 4 řadách plošně rozmístěno celkem 76 křemíkových fotočlánků, které dodávají proud k napájení vestavěné přílbové stanice. V přílbě je umístěna též plochá čtyřčlánková niklokadmiová akumulátorová baterie se spékanými elektrodami, které umožňují neprodyšný provoz. V noci se přílbová stanice napájí jen z akumulátorové baterie pomocí transistorového měniče. Touto konstrukcí se má dosáhnout skoro neomezené životnosti bez výměny baterií a nerušeného provozu v noci a za proměnlivého počasí. Při vysílání se používá miniaturního mikrofonu, na jehož horní části je tlačítkový přepínač pro přepínání z vysílání na příjem. Při příjmu se mikrofon zasune pod okraj přílby. Používá-li se stanice v prostředí, kde není možný hlasitý hovor, je možné použít pro spojení tónového klíčování. Přílbová stanice se sluneční baterií má zajistit stálé obousměrné spojení mezi velitelem družstva a vojáky v rojnici. Dá se předpokládat, že při případné sériové výrobě by byla přílbová stanice vyráběna technikou tištěných spojů, které by byly i se součástkami a akumulátorovou baterií zality v laminátu přílby. Tím by se dosáhlo odolnosti proti všem vlivům, které snižují životnost dosavadních radiových stanic. Použitím neprodyšně uzavřených (hermetisovaných) akumulátorů, které se stále dobíjejí, se trvale řeší nepřetržité napájení stanice za všech podmínek. Popisovaná přílbová stanice byla vyrobena jako funkční prototyp a sériově se nevyrábí. Sluneční polovodičové baterie bylo též použito v amerických a sovětských družicích. Bezvadná dlouhodobá funkce zařízení ve Sputniku III je dokladem praktického významu tohoto nového zdroje energie. Na výstavě spojové techniky v Praze, ve dnech 20. června až 10. července 1958, byla vystavována sluneční křemíková baterie o velikosti článku 1 x 2 cm. V baterii bylo 10 článků, které dává v sériovém zapojení až 5 mA při napětí 3 V. Účinnost e 10,5 %. Vývoj této baterie byl proveden ve Výzkumném ústavu sdělovací techniky A. Popova v Praze. * Generátorem submilimetrových vin o kmitočtovém rozsahu 1000 3000 GHz (pro páSmo S) je nová elektronka, nazvaná rebatron. Je zhotovena na principu vstřikování shluků elektronů do urychlovací kruhové trubice, která pracuje podobně jako miniaturní urychlovač elektronů. Vyšších kmitočtů se dosahuje oddělováním harmonických a bylo dosazeno až šestadvacáté harmonické základního kmitočtu. Impulsní výkon je až 100 kW. Há (1957, Journal appl. Phys. č. 9, str. 927 až 935, 936 935.) AR 9/1958 V roce 2007 přepsal a upravil pro web OK2KKW Matěj OK1TEH |
Sluneční polovodičová
baterie je zhotovena z tenkých křemíkových fotočlánků, které jsou plošně
rozmístěny. Křemíkový fotočlánek se vyrábí ve tvaru tenké destičky z
monokrystalu křemíku řezáním. Povrch destičky se potom pomocí plynné
difůze aktivizuje příměsí bóru do hloubky 0,005 mm. Tak vzniknou dvě různé
vrstvy křemíku N a P. Ve vrstvě N při ozáření vzniká elektrický proud.
Jeden článek dává při ozáření napětí 0,5 V, které klesne při odběru proudu
na 0,3 V. Z jednoho cm3 přímo sluncem ozářeného povrchu
destičky křemíku se odebírá pomocí přiložené vodivé průsvitné vrstvy až
5mA i elektrického proudu. Spojováním článků do série a paralelně se staví
sluneční baterie pro různé proudy a napětí. Jediným omezením jsou rozměry
destičky a intensita slunečního záření. První prakticky použitelné
sluneční polovodičové sluneční baterie byly v zahraničí zhotoveny v roce
1953. Od této doby se stále pracuje na jejich zlepšení. Nejdříve byly
použity pro dobíjení akumulátorů, které napájejí průběžné telefonní
zesilovače na dálkových kabelových vedeních.
V průběhu roku 1957 byl v
USA v ústředním vojenském radioelektronickém ústavě pozemní armády ve Fort
Monmouth v blízkosti New Jersey dokončen vývoj funkčního prototypu
přílbové radiové stanice (viz obr.), která je napájena sluneční baterií,
umístěnou na povrchu přílby. Miniaturní radiová stanice-vysílač a přijímač
je plošně ve stavěna přímo do materiálu přílby, která je zhotovena z
laminátu a vyztužena nylonovými vlákny. Anténa je též zapuštěna v laminátu
přílby a umožňuje dosah několika set metrů; pro zvětšení dosahu do 1,5 km
se upevňuje na přílbu krátká pružná tyčová anténa. Přílbová stanice má 12
kanálů a pracuje v rozsahu 38 až 51 MHz. Změna kanálu se provádí výměnou
dvou součástí před použitím v boji. Protože přilba je z laminátu, který je
lehčí než ocel a přitom má dostatečnou pevnost, je přilbová radiová stanice
stejně těžká jako normální ocelová přílba.