Egyik indexes olvasónk napelemtáblák között éli életét, de nemrég úgy döntött, változtat ezen: kedvenc kegytárgyai egy részét elajándékozta nekünk, az alábbi kis csinos pakkot kaptuk tőle. A doboz tartalma jópár napelemcella volt. A laikus azt mondaná, mint az egyszeri szarka - szépen csillog, oszt néha letörölgetjük: ez így is van rendjén. Mérnökeink azonban mást gondolnak erről - ők ugyanis kis darabokra aprítják ezeket. 
Összesen kilenc ilyen lapocska esik áldozatul nekik. Előző posztunkban azt vázoltuk, hogy egy-egy ilyen lapkát húde-optimális esetben 24 részre trancsíroznak szét mérnökeink, ami azt jelenti, hogy összesen 216 darabka lesz belőlük.
Egyik forgatókönyvünk szerint ezeket három csokorban pakolnánk fel Pulink tetejére: egy-egy csokorba 72 kis lapka kerülne. Tehát lenne három, külön-külön soros kapcsolással összekötött cellacsokrétánk – a csokrokat aztán párhuzamosan is összekötnénk egymással. Azonban adósok vagyunk a brutális beavatkozás magyarázatával, amit előző posztunkban páran csalódottan szemünkre is vetettek. Miért is kell darabolni?
Nos. A műtéti beavatkozás előtti, érintetlen állapotban lévő cella 5 Amperes áramerősséget, és 0,5 Voltos feszültséget produkál. Röviden összefoglalva ezzel a tulajdonságaival nincs is sok baj, leszámítva azt, hogy ez a feszültség túl kevés, az áramerősség pedig túl sok nekünk.
Tápegységünk ugyanis fölöttébb finnyás: a 36 Volt feszültséget lájkolja leginkább, és legalább fél amper szükséges ahhoz, hogy egyáltalán tölteni tudjuk az akkut. Viszont a tápegységre zúduló áramerősség nem lehet több 1 Ampernél, különben megsérül az akksi, és konyec: a tápegyég elkezdi szaggatni a töltést, és nem éppen a leghatékonyabban használja ki az energiát.
Előző posztunkban leírtuk, miként lehet az áramerősséget megregulázni, és csökkenteni. Darabolással. Az áramerősség ugyanis a cellaméret függvénye: minél tovább daraboljuk a cuccot, annak arányában osztódik az egy darabka által kitermelt áramerősség is. Ha tehát kettévágjuk a cellát, akkor az egyik fele pont feleannyi áramerősséget szolgáltat majd: esetünkben 2,5 Ampert. Ezt a műveletet addig kell folytatni, amíg az áramerősség mértékét begyömöszöljük az említett 0,5-1 Amperes tartományba.
Főmérnökünk eredetijében mindez így hangzik:
"A celláknak túl nagy az áramuk, és túl kicsi a feszültségük. Nekünk 36 Volt kell, és max ~1 Amper.
Ezek darabja 0.5 Volt és 5 Amper. Ha darabolom, akkor csökken az áramerősség, amit lead.
Tehát ha eldarabolom, és a darabokat sorba kötöm, akkor a feszültséget tudom növelni, az áramot csökkenteni. Így 72 darab elég a 36 Volt, 0.5 Amper leadásához."
Honnan jött a 36 Volt, meg az 1 Amper? Eredetileg a tápegységet űrálló napelemekre tervezte villamosmérnök csapatunk, és azokhoz alakították ki a feszültség és az áramerősség értékeit. Mivel az űrálló cucc nem jött össze (elfogyott a $), és nem sikerült 30%-os "triple junction" cellákhoz hozzájutnunk, ezért ki kellett váltanunk azokat olcsóbb, rosszabb hatásfokú alternatívával, hogy legalább ki tudjuk próbálni a napelemes töltést tavasz végén esedékes földi tesztjeink során. Így lett monokristályos, 16%-os, kereskedelemben kapható szilíciumcellánk.
A poszt elején írtuk, hogy 72 celladarabkából álló csokraink vannak. A csokrétákon belül az egyes darabkákat sorosan kötjük össze egymással. A három csokrot pedig párhuzamosan. De minek?
Egy cella ugyanis könnyen árnyékba kerülhet: Pulinknak vannak lábai, meg van nyaka is - ezek mind-mind árnyékot vethetnek a napelemekkel borított hátára. Egy-egy csokor 72 cellából áll, amiket csokrétán belül soros kapcsolással kötnénk össze. A csokrokat azonban már párhuzamos kapcsolással boronálnánk össze.
Ha nem így tennénk, és csak 72 db 3x akkora cellánk lenne (1x72 egy csokor ugyebár), az azt jelentené hogy egész energiatermelésünk csütörtököt mondana, amint közülük egy is árnyékba kerülne. Ebben az esetben ez az egy nagy csokor gyorsan elhervadna: az árnyékolt cellánál ugyanis megszakad az áramkör - majd röviddel később főmérnökünk szíve is, ha emiatt az akksit nem tudnánk tölteni.
Ezzel szemben a párhuzamos kapcsolás előnye, hogy egyik csokor hervadása esetén még a másik kettő vidáman szállítja a kraftot akksinkba. Feltéve, hogy nem vetül árnyék a két csokor valamelyik cellájára. Ez azonban semmiképp nem lenne tragikus, mivel az akksi segítségével úgy tudja magát pozícionálni a rover, hogy a három csokor - vagy legalábbis kettő - zavartalanul sütkérezhessen: így amíg az egyik csokor 72 cellája kényszerpihenőt tart, a másik két csokor cellái szépen töltögetik az akksit.
Kérjük segítségeteket, hogy minél többen támogassanak bennünket: hívjátok fel barátaitok, ismerőseitek figyelmét a Kis Lépés Klub-ra és a Puli Indítóállás-ra!