太陽(yáng)能電池基本特性測(cè)定實(shí)驗(yàn).

1、m創(chuàng)噴咖%理中文Word文會(huì)庫(kù)本文由【中文 word 文檔庫(kù) 】 搜集整理。 中文 word 文檔庫(kù) 免費(fèi)提供海量教學(xué)資料、行業(yè)資料、范文模板、應(yīng)用文書(shū)、考試學(xué)習(xí)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等word文檔太陽(yáng)能電池基本特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)太陽(yáng)能是一種新能源， 對(duì)太陽(yáng)能的充分利用可以解決人類日趨增長(zhǎng)的能源需求問(wèn)題。目前，太陽(yáng)能的利用主要集中在熱能和發(fā)電兩方面。利用太陽(yáng)能發(fā)電目前有兩種方法，一是利用熱能產(chǎn)生蒸氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，二是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能的利用和太陽(yáng)能電池的特性研究是21世紀(jì)的熱門課題，許多發(fā)達(dá)國(guó)家正投入大量人力物力對(duì)太陽(yáng)能接收器進(jìn)行研究。為此,我們嘗試在普通物理實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)了太陽(yáng)能電池的特性研究實(shí)驗(yàn)，介紹太陽(yáng)能電

2、池的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，并對(duì)兩種性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。 該實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)綜合設(shè)計(jì)性的普通物理實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系科技開(kāi)發(fā)實(shí)際，有一定的新穎性和實(shí)用價(jià)值，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 無(wú)光照時(shí)，測(cè)量太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線2. 測(cè)量太陽(yáng)能電池的短路電流Isc、開(kāi)路電壓UOc、最大輸出功率Pmax及填充因子FF3. 測(cè)量太陽(yáng)能電池的短路電流Isc、開(kāi)路電壓U OC與相對(duì)光強(qiáng) J J0的關(guān)系，求出它們的近似函數(shù)關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)儀器】光具座、滑塊、白熾燈、太陽(yáng)能電池、光功率計(jì)、遮光罩、電壓表、電流表、電阻箱iitford文檔庫(kù)【實(shí)驗(yàn)原理】太陽(yáng)能電池能夠吸收光的能量，并將所吸收的光子的能量轉(zhuǎn)化為電能。在沒(méi)有光照時(shí),可

3、將太陽(yáng)能電池視為一個(gè)二極管，其正向偏壓u與通過(guò)的電流I的關(guān)系為/ qU、1=1。e而-1(1)I)其中I。是二極管的反向飽和電流，n是理想二極管參數(shù)，理論值為1。K是玻爾茲曼常量，q 為電子的電荷量，T為熱力學(xué)溫度。(可令 二爲(wèi))由半導(dǎo)體理論知，二極管主要是由如圖所示的能隙為Ec-Ev的半導(dǎo)體所構(gòu)成。 EC為半導(dǎo)體導(dǎo)電帶， Ev為半導(dǎo)體價(jià)電帶。當(dāng)入射光子能量大于能隙時(shí)，光子被半導(dǎo)體所吸收，并產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。 電子-空穴對(duì)受到二極管內(nèi)電場(chǎng)的影響而產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)，這一 現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。|&電于1甘電帯苗J1光電流示意圖太陽(yáng)能電池的基本技術(shù)參數(shù)除短路電流I sc和開(kāi)路電壓U OC外，還有最大輸出

4、功率Rax和填充因子FF。最大輸出功率Pmax也就是IU的最大值。填充因子 FF定義為FF值越大，說(shuō)明太陽(yáng)能電池對(duì)光的利用FF = fax.I scU OCFF是代表太陽(yáng)能電池性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。 率越高。,：p，77 職訕PJjJ犁 中文Word文檔庫(kù)I -U特性(直流偏壓從【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 】1. 在沒(méi)有光源(全黑)的條件下，測(cè)量太陽(yáng)能電池正向偏壓時(shí)的0 -3.0V)(1 )設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖，并連接。 中文 word 文檔庫(kù)，海量 word 文檔免費(fèi)下載 中文 word 文檔庫(kù)，海量 word 文檔免費(fèi)下載(2) 利用測(cè)得的正向偏壓時(shí)I -U關(guān)系數(shù)據(jù)，畫(huà)出I -U曲線并求出常數(shù)1 =冷

5、和I0的值。2. 在不加偏壓時(shí)，用白色光照射，測(cè)量太陽(yáng)能電池一些特性。注意此時(shí)光源到太陽(yáng)能電池距離保持為20cm(1 )設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖，并連接。rij 中文 word 文檔庫(kù)，海量 word 文檔免費(fèi)下載 中文 word 文檔庫(kù)，海量 word 文檔免費(fèi)下載圖2(2)測(cè)量電池在不同負(fù)載電阻下，I對(duì)U變化關(guān)系，畫(huà)出I -U曲線圖。(3)求短路電流Isc和開(kāi)路電壓Uy 。(4)求太陽(yáng)能電池的最大輸出功率及最大輸出功率時(shí)負(fù)載電阻。(5)計(jì)算填充因子3. 測(cè)量太陽(yáng)能電池的光電效應(yīng)與電光性質(zhì)在暗箱中(用遮光罩擋光)，取離白光源20CM水平距離光強(qiáng)作為標(biāo)準(zhǔn)光照強(qiáng)度，用光功率計(jì)測(cè)量該處的光照強(qiáng)度 J。；改變

6、太陽(yáng)能電池到光源的距離，用光功率計(jì)測(cè)量該處的光照強(qiáng)度 中文 word 文檔庫(kù)，海量 word 文檔免費(fèi)下載中文Word文檔庫(kù)J，求光強(qiáng)J與位置關(guān)系。測(cè)量太陽(yáng)能電池接受到相對(duì)光強(qiáng)度J Jo不同值時(shí)，相應(yīng)的Isc和Uoc的值。（1）設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖，并連接。（2）測(cè)量太陽(yáng)能電池接受到相對(duì)光強(qiáng)度J J0不同值時(shí)，相應(yīng)的Isc和Uoc的值。（3）描繪Isc和與相對(duì)光強(qiáng)J Jo之間的關(guān)系曲線，求Isc和與相對(duì)光強(qiáng) J Jo之間的近 似關(guān)系函數(shù)。（4）描繪Uoc和與相對(duì)光強(qiáng)J Jo之間的關(guān)系曲線，求 Uoc和與相對(duì)光強(qiáng)J Jo之間的近似關(guān)系函數(shù)?！緮?shù)據(jù)記錄及處理】1 全暗情況下太陽(yáng)能電池在外加偏壓時(shí)伏安特性

7、U (V)I （從）5101520253035404550U(V)1)2. 在不加偏壓時(shí)，在使用遮光罩條件下， 保持白光源到太陽(yáng)能電池距離 20CM測(cè)量太陽(yáng)能電 池的輸出電流對(duì)太陽(yáng)能電池的輸出電壓的關(guān)系。 太陽(yáng)能電池在光照時(shí)， 測(cè)量輸出功率與負(fù)載 電阻的關(guān)系。中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載中文Word文檔庫(kù)P(mW)R( K1)中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載3. 測(cè)量太陽(yáng)能電池 和Uy與相對(duì)光強(qiáng)J J0的關(guān)系。P(mW)中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載R( K1)中文word文檔庫(kù)，海量word文檔免費(fèi)下載中文Word文檔庫(kù)【注意事項(xiàng)】1. 連接電路時(shí)，保持太陽(yáng)能電池?zé)o光照條件。2. 避免太陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池。3. 連接電路時(shí)，保持電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。【思考題】1. 設(shè)計(jì)電路，利用兩節(jié)干電池，一個(gè)電壓表，