太陽能特性測量實驗

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上太陽能電池的特性測量一、課堂筆記的預習二、實驗內容（1）調整儀器：圖1 實驗儀器連接電流表，使電流表與電池、可變電阻串聯(lián)，調節(jié)量程為直流200 mA.連接電壓表使之與電池并聯(lián)，調節(jié)量程為直流3 V.連接鹵素燈與穩(wěn)壓源，使電池充分接受鹵素燈照射。（2）測量：接通電路，將可變電阻器阻值調為最小以實現(xiàn)短路，并調節(jié)鹵素燈電源輸出功率，使得短路電流在45 mA.逐步改變負載電阻值降低電流，分別讀取電流值、電壓值，記入表格。斷開電路，測量并記錄開路電壓。調節(jié)鹵素燈電源輸出功率分別使短路電流為35 mA, 25 mA, 15 mA, 并重復上述測量和數(shù)據(jù)記錄。在不同照度下，測量太陽

2、能電池輸出功率P和負載電阻R的函數(shù)關系。三、數(shù)據(jù)記錄四、數(shù)據(jù)處理與結果分析根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可以得到以下數(shù)據(jù)。：同一短路電流下測得的最大功率所對應的變阻器阻值。：內阻阻值。：同一短路電流下測得的最大功率。：填充因子，用于表征光電轉換效率，越接近1，光電轉換效率越高。其中：由以上敘述和公式可以得到以下表格。表2 由原始數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)短路電流Is/mARmax/Ri/Rmax/RiPmax/mW(Uo*Is)/mWF=Pmax/(Uo*Is)F平均值4540.0 45.6 0.878 72.25 92.250.783 0.7913549.6 58.0 0.854 55.61 71.050.783

3、2568.5 78.8 0.869 38.79 49.250.788 15108.9 127.3 0.855 23.21 28.650.810 當短路電流Is=45 mA, 35 mA, 25 mA, 15 mA時，選取合適的樣本點繪制太陽能電池的伏安特性曲線如下。圖2 不同短路電流下太陽能電池的伏安特性曲線可以看出，該伏安特性曲線與理想的伏安特性曲線相近。五、思考題1.溫度會對太陽能電池帶來什么影響？溫度會影響太陽能電池的開路電壓，短路電流，輸出功率。決定開路電壓大小的是半導體的禁帶寬度和費米能級，由于溫度越高，其費米能級越靠近價帶，所以溫度越高其開路電壓越小，也就是說，溫度-開路電壓二者的曲線大概是一個斜率為負值的直線。溫度與短路電流的關系是溫度越高短路電流越大，但是需要注意的是這里短路電流升高的趨勢要小于上面第一條中開路電壓下降的趨勢，也就是說溫度短路電流二者的曲線是一個斜率略微為正值的直線。因為溫度升高的時候開路電壓下降很厲害，其幅度比短路電流升高的幅度要大，所以在溫度升高的時候其總輸出功率是下降的，因為P=UI，U下降的厲害，而I上升的幅度很小。2.設計一個實驗測量光生電流連接太陽能電池與負載，在光強E和負載一定的情況下，測量負