太陽能電池特性研究_實驗報告參考

1、本文格式為word版，下載可任意編輯太陽能電池特性研究_實驗報告參考 1 課程名稱 實 驗報 高校物理試驗 試驗項目 告 專業(yè)班級 姓 名 學 號 指導老師 成 績 日 期 200 年 月 日 一、 試驗目的 1.在沒有光照時，太陽能電池主要結構為一個二極管，測量該二極管在正向偏壓時的伏安特性曲線，并求得電壓和電 流關系的閱歷公式。 2 .測量太陽能電池在光照時的輸出伏安特性，作出伏安特性曲線圖，從圖中求得它的短路電流 （ i sc ）、開路電壓 （ u oc ）、 最大輸出功率 p m 及填充因子 ff , ff 二 p m /（l sc u oc ） 。填充因子是代表太陽能電池性能優(yōu)劣的一

2、個 重要參數(shù)。 二、 試驗器材 光具座及滑塊座、具有引出接線的盒裝太陽能電池、數(shù)字萬用表 1 只（用戶自備）、電阻箱 1 只（用戶自備）、白熾燈 光源 1 只（射燈結構，功率 40w ）、光功率計（帶 3v 直流穩(wěn)壓電源）、導線若干、遮光罩 1 個、單刀雙擲開關 1 個。 三、 試驗原理 太陽能電池在沒有光照時其特性可視為一個二極管，當 u 較大時， e u . . 1 ，其正向偏壓與通過電流的關系式近 似為： u i = ioe - , l o 、-是常數(shù)。 兩邊取對數(shù)得 in i in 1 0 由半導體理論，二極管主要是由能隙為 e c -e v 的半導體構成。 e c 為半導體導電帶，

3、e v 為半導體價電帶。當入 射光子能量大于能隙時，光子會被半導體汲取，產(chǎn)生電子和空穴對。電子和空穴對會分別受到二極管之內(nèi)電場的影響 而產(chǎn)生光電流。 e i i 圏全暗吋太陽能電池在外加偏壓吋的伏安特性測量電路之二 四、 試驗步驟 1 在沒有光源(全黑)的條件下，測量太陽能電池施加正向偏壓時的 i u 特性，用試驗測得的正向偏壓時 i u 關 2 系數(shù)據(jù)，畫出 i u 曲線并求得常數(shù) 1 和 i 。 的值。 2在不加偏壓時，用白色光源照耀，測量太陽能電池一些特性。留意此時間源到太陽能電池距離保持為 20cm 。 (1 )畫出測量試驗線路圖。 (2) 測量太陽能電池在不同負載電阻下， | 對 u

4、 變化關系，畫出 i u 曲線圖。 (3) 用外推法求短路電流 | sc 和開路電壓 u oc 。 (4) 求太陽能電池的最大輸出功率及最大輸出功率時負載電阻。 (5) 計算填充因子 ff =p m /(l sc u c ) 。 五、 試驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 1.在沒有光源(全黑)的條件下，測量太陽能電池施加正向偏壓時的 i u 特性。 表 1 全暗狀況下太陽能電池在外加偏壓時伏安特性數(shù)據(jù)記錄 r(kc) s(v) u 2 (mv) l(pa) lni 圖 -(b) 全暗狀況下太陽能電池外加偏壓時的伏安特性半對數(shù)曲線 二 v , 丨 0 二 ma ，相關系數(shù) 0.9996 ，電流與電壓的指數(shù)關系得

5、到驗證。 3 2 在不加偏壓時，用白色光源照耀，測量太陽能電池一些特性。 表 2 恒定光照下太陽能電池在不加偏壓時伏安特性數(shù)據(jù)記錄 rs) u 1 (v) l(ma) p(mw) r(0) u 1 (v) i(ma) p(mw) 200 4400 300 4600 400 4800 600 5000 800 5500 1000 6000 1200 6500 1400 7000 1600 7500 1800 8000 2021 8500 2200 9000 2400 10000 2600 20210 2800 30000 3000 40000 3200 50000 3400 60000 3600

6、 70000 3800 80000 4000 90000 4200 。 圖 9 恒定光強無偏壓時太陽能電池輸出功率與負載電阻關系曲線 太陽能電池的最大輸出功率 p m 二 ，最大輸出功率時負載電阻 r l 二1. 2 i (ina) 3 在恒定光照下太陽能電池不加偏壓時的伏安特性曲線 5 填充因子 ff 二 p m /(l sc u c ) = = 。 六. 試驗結果 - v " , i o = ma, 短路電流 l sc = ,開路電壓 u oc = 。 填充因子 ff =p m /(l sc u c ) = 七. 分析爭論(試驗結果的誤差來源和減小誤差的方法、試驗現(xiàn)象的分析、問題的爭論等) 八. 思索題 6 試驗報告內(nèi)容：一 . 試驗目的 二 . 試驗儀器（儀器名稱、型號、參數(shù)、編號） 和公式、原理圖） 四 . 試驗步驟 五、試驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 六 . 試驗結果 七 . 源和減小誤差的方法、試驗現(xiàn)象的分析、問題的爭論等） 八 .