太陽能電池內阻測量

1、太陽能電池內阻測量一實驗目的1.熟悉太陽能電池的工作原理2.對太陽能電池在有光照情況下的內阻進行測量二實驗原理1.太陽能電池結構如下圖所示：圖 1：硅太陽能電池結構圖以硅太陽能電池的結構為例，硅太陽能電池是以硅半導體材料制成的大面積的PN 結，經過串聯(lián)并聯(lián)所構成的。在N 型材料上層面上制作金屬柵線，作為面接觸電極。背面也制作了金屬膜作為接觸電極。這樣就形成了太陽能電池板。一般來說為了減小光反射帶來的反射損失，會在表面覆上一層減反膜。2.光伏效應用光照射到PN 結上時，半導體PN 結吸收光能之后，兩端會產生電動勢。這種現(xiàn)象稱為光生伏特效應，簡稱光伏效應。由于P-N 結耗盡區(qū)內存在著較強的內靜電場

2、，因而產生在耗盡區(qū)中的電子和空穴對，在內靜電場的作用下，各向相反方向運動，離開耗盡區(qū)，結果使得P 區(qū)電勢升高，N 區(qū)電勢降低， 在P-N結的兩端產生形成了光生電動勢，這就是P-N結的光伏效應。光電池的工作原理基于光伏效應，當光照射到太陽能電池板時，太陽能電池吸收光能，并將所吸收的光能轉化為電能。而在沒有光照的情況下，可將其市視作一個二極管。當太陽能電池短路的時候，可以測得其短路電流，開路時，可以測得它的開路電壓。根據(jù)，不同光照下，太陽能電池的輸出的電壓和電流大小不同，我們可以做出不同光照強度下的太陽能電池的伏安曲線，從而可以求得不同光照強度下的太陽能電池的內阻。三實驗器材太陽能電池板萬用表不同

3、阻值的電阻若干四實驗內容及步驟1.測量在室內光照下的太陽能電池的開路電壓U0 ，以及短路電流I0。2.在室內光照下，測量電池在不同負載的情況下的電流和電壓的大小，記錄實驗數(shù)據(jù)，做出I-U 曲線，求得內阻。3.在強光照射下，重復上述步驟。測得實驗數(shù)據(jù)。實驗原理圖如下圖所示：圖 2：測量的實驗測量圖五 實驗數(shù)據(jù)及處理1.實驗數(shù)據(jù)A. 在室內光照強度（弱光）下實驗數(shù)據(jù)：太陽能電池的開路電壓為：負 載01283368101 330 660 1k2k/電 壓0/mV電 流/mA表一B.在強光照射下的實驗數(shù)據(jù)：太陽能電池的開路電壓：316mV負載012833681013306601k2k/電壓072708

4、490106117170208232248270297/mV電流/mA表二2.數(shù)據(jù)處理電池的電動勢為E，外部分壓為U，則有基本定理可知，內阻。而電動勢E 即是開路電壓。下圖所示為在弱光下的I-U 曲線。（除去奇點后）E=U+I*r其中r 即為電動勢的圖 3：在弱光照射下的 I-U 曲線在強光照射下的 I-U 曲線如下：圖 4：在強光照射下的 I-U 曲線A. 在室內光照下與強光照射下不同負載下，內阻的情況。如下表格所示：負載12833681013306601k2k/弱光300444625820強光375345397由表格中可以看出， 無論在哪種情況下， 太陽能電池的內阻是隨著外接負載的增大而增大的。 在弱光情況下，內阻的變化更大。負載的大小成為內阻變化的主要因素。而對比在強光