氫氧燃料電池

1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、處理和分析:1、實(shí)驗(yàn)1:根據(jù)光源和太陽(yáng)能電池的距離以及入射光角度的變化測(cè)量太陽(yáng)能電池的光電流和短路電流(1) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):距離/cm短路電 流/mA開路電 壓/V太陽(yáng)能電池 內(nèi)阻/ Q563.002.7343.331031.202.5782.371517.702.47139.552012.802.42189.06257.902.34296.20306.062.29377.89354.482.21493.30403.602.15597.22(2) 實(shí)驗(yàn)圖像:a.開路電壓-距離圖像:分析：由圖像可以看出，太陽(yáng)能電池的開路電壓隨距離的增加而減小，其變化規(guī)律可以在距離不超過40cm時(shí)近似為線性

2、。經(jīng)計(jì)算，其斜率大約為-0.0166V/cm。造成曲線斜率略有起伏的原因可能是實(shí)驗(yàn)中測(cè)量時(shí)的隨機(jī)誤差以及光源與太陽(yáng)能電池間的距離和角度有輕微的抖動(dòng)變化。b.短路電流-距離圖像:光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí)，就會(huì)在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓,叫做光生電壓。當(dāng)光照射到pn結(jié)上時(shí)，產(chǎn)生電子-空穴對(duì),在半導(dǎo)體內(nèi)部P-N結(jié)附近生成的載流子沒有被復(fù)合而到達(dá)空間電荷區(qū)，受內(nèi)部電場(chǎng)的吸引，電子流入n區(qū)，空穴流入P區(qū)，結(jié)果使n區(qū)儲(chǔ)存了過剩的電子，P區(qū)有過剩的空穴。它們?cè)?p-n結(jié)附近形成與勢(shì)壘方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)除了部分抵消勢(shì)壘電場(chǎng)的作

3、用外，還使P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，在 N區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這就是光生伏特效應(yīng)。當(dāng)把能量以光的形式加到純硅中時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致幾個(gè)電子脫離其共價(jià)鍵并離開原子。每有一個(gè)電子離開，就會(huì)留下一個(gè)空穴。然后，這些電子會(huì)在晶格周圍四處游蕩，尋找另一個(gè)空穴來安身。這只需很少的能量即可使些電子被稱為自由載流子，它們可以運(yùn)載電流。將純硅與磷原子混合起來,磷原子（最外層五個(gè)電子）的某個(gè)“多余”的電子逸出，當(dāng)利用磷原子摻雜時(shí)，得到的硅被成為（“n”表示負(fù)電），太陽(yáng)能電池只有一部分是N型。另一部分硅摻雜的是硼，硼的最外電子層只有三個(gè)而不是四個(gè)電子，這樣可得到P型硅。P型硅中沒有自由電子。由于同一光源，光強(qiáng)與距

4、離成反比，即距離越大，光強(qiáng)越小，所以，光源與太陽(yáng)能電池板的距-空穴對(duì)越少，光生電壓越?。ㄒ噪妷弘x越大，太陽(yáng)能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)接受的能量越低，產(chǎn)生的電子距離曲線為體現(xiàn)），導(dǎo)電能力越差（以內(nèi)阻-距離圖像為體現(xiàn)），由于電流=電壓/內(nèi)阻，所以短路電流隨距離增加減小且體現(xiàn)出明顯的非線性。2、實(shí)驗(yàn)3:法拉第第一定律和電解槽電解效率（1） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):氫氣體積/mL時(shí)間/S電壓/V電流/mA功率/mW1601.49053.179.119171201.49053.279.268183601.49053.379.417195191.49053.379.417206601.49053.379.417218101.497

5、53.379.790229001.49753.479.9402311001.49653.279.5872412601.49653.179.4382513951.49653.179.4382615361.49662.693.6502716801.50062.693.9002819501.50262.694.0252920401.50262.994.4763021301.50282.5123.9153、實(shí)驗(yàn)4:法拉第第一定律和燃料電池化合效率(1) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):氫氣體積/mL (標(biāo)記)時(shí)間/S電壓/V電流/mA功率/mW1100.74512.539.3350.50.82812.9310.70610.

6、83912.9510.8651.50.84312.9910.95120.84613.0211.0152.50.84713.0711.07030.84713.0511.0533.50.84813.0011.02440.84813.0411.0584.50.84812.9510.98250.84713.0611.0625.50.84713.0411.04560.84712.9610.9776.50.84613.0010.99870.84613.0411.0327.50.84513.0110.99380.84413.0210.9898.50.84412.9810.95590.84312.9810.9

7、429.50.84212.9510.904100.84112.9510.89110.50.84012.9410.870110.83912.9410.8571011.50.83812.9210.827120.83812.8810.79312.50.83812.9010.810130.83513.0010.85513.50.83412.9310.784140.83712.9110.80614.50.83312.7810.646150.83212.8110.65815.50.83012.8010.624160.82912.8510.65316.50.82812.8810.665170.82712.7410.53617.50.82612.8910.647180.82412.8010.54718.50.82312.8410.567190.82212.7310.46419.50.82112.7810.492200.81912.7410.434920.50.81812.7410.421(2)實(shí)驗(yàn)圖像功率-時(shí)間圖像:4 0002.0000 000電流-時(shí)間