用光伏電池可產(chǎn)生多少功率取決于多種因素。電池的輸出功率與投射到電池上的光強度、電池的總面積以及電池的效率成正比。大多數(shù)光伏電池都規(guī)定在完全直射的太陽光 (1000W/m2) 下使用，但是在大多數(shù)應用中，不可能有這么理想的條件。就依靠太陽光工作的設備來說，可從電池獲得的峰值功率可能非常容易變化，由于天氣、季節(jié)、煙霧、灰塵和太陽光入射角的變化，今天與明天相比有可能相差10倍。在充足的太陽光照下，晶體電池視電池特性的不同而有所不同，典型輸出功率約為每平方英寸40mW。面積為幾平方英寸的光伏電池足夠給多個遠程傳感器供電以及給電池涓流充電了。

　　相比之下，靠室內(nèi)照明光工作的設備可用能量要少得多。常見的室內(nèi)照明光的強度約為充足太陽光的0.25%(室內(nèi)照明光強度與太陽光強度的巨大差別難以察覺，因為人眼能適應很寬的光照強度范圍)。室內(nèi)應用可用的光照量低得多，因此呈現(xiàn)了一些設計上的挑戰(zhàn)。即使面積為4平方英寸的大型高效率晶體電池，在典型辦公室照明條件下，也僅能產(chǎn)生860μW功率。

　　選擇最大功率點控制電壓

　　圖4顯示了LTC3105 使用的最大功率點控制機制的模型。圖3顯示了光伏電池的功率曲線。請注意，當電池電壓上升而離開峰值功率點時，光伏電池的功率就會從峰值點急劇下降。因此，一般更希望低于理想值而不是高于理想值的控制電壓，因為功率曲線在高壓端下降得更快。

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　　圖4 最大功率點控制機制

　　當選擇MPPC跟蹤電壓時，各種不同的工作條件都必須考慮。一般情況下，最大功率點不會隨著照明條件的變化而顯著移動。因此，有可能做到的是，選擇一個跟蹤電壓，以在很寬的照明強度范圍內(nèi)，保持靠近最大功率點工作。即使在極端照明情況下，工作點可能不是準確地位于最大功率點上，輸出功率相比理性情況的降低通常也僅為5%～10%。

　　就圖5所示功率曲線而言，0.4V的MPPC電壓在兩種極端照明條件下都產(chǎn)生接近最大功率點的性能。在這兩種情況下，與最大功率點之間的電壓差約為20mV，從而產(chǎn)生了不到3%的功率損失。

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　　圖5 當選擇最大功率點電壓時，選擇較低的電壓以避免電壓陡降

　　作為一個經(jīng)驗法則，最大功率點控制電壓應該約為光伏電池開路電壓的75%～80%。讓電池跟蹤這樣的電壓，所產(chǎn)生的電池輸出電流為短路電流的75%～80%。

　　在室外照明情況下給鋰離子電池充電

　　使用光伏電源的應用面臨的挑戰(zhàn)之一是，在黑暗和光照量較低的情況下，輸入功率不足。就大多數(shù)應用而言，這種挑戰(zhàn)使得有必要使用能量存儲組件，例如足夠大的超級電容器或可再充電電池，以在最長預期黑暗時間內(nèi)也能正常供電。

　　利用圖6所示的LTC3105電路和一個2英寸×1英寸的多晶光伏電池給鋰離子電池充電，所測得的充電電流曲線如圖7所示。圖7中上面的曲線顯示，在天氣晴朗、陽光充足的典型情況下的充電電流;下面的曲線則顯示，在陰云密布時觀察到的充電電流。即使在這類光照量很低的情況下，在整個白天也能保持250μA或更大一些的充電電流，這相當于給電池提供了總共 6mAh 的充電。

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　　圖 6 鋰離子電池充電電路

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　　圖 7 兩平方英寸光伏電池的充電曲線