文档介绍：实验报告
课程名称大学物理实验
实验项目
专业班级 姓 名 学号
指导教师 成 绩 日期200 年 月 日
一、 实验目的
在没有光照时，太阳能电池主要结构为一个二极管，测量该二极管在正向偏压时的伏安特性曲线，并求得电压和电 流关系的经验公式。
测量太阳能电池在光照时的输出伏安特性，作出伏安特性曲线图，从图中求得它的短路电流（Isc）、开路电压
（U°c）、最大输出功率Pm及填充因子FF, [FF = Pm/（Isc*Uoc）]o填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个 重要参数。
二、 实验器材
光具座及滑块座、具有引出接线的盒装太阳能电池、数字万用表1只（用户自备）、电阻箱1只（用户自备）、白炽灯 光源1只（射灯结构，功率40W）、光功率计（带3V直流稳压电源）、导线若干、遮光罩1个、单刀双掷开关1个。
三、 实验原理
太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管，当U较大时，e6u»l,其正向偏压与通过电流的关系式近
似为：
I=IO •epu , 1°、&是常数。
两边取对数得
lnI = pU + lnI0
由半导体理论，二极管主要是由能隙为Ec-E v的半导体构成。Ec为半导体导电带，Ev为半导体价电带。当入
射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收，产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响 而产生光电流。
图6全暗时太阳能电池在外加偏压时的伏安特性测量电路之二
四、实验步骤
在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I~U特性，用实验测得的正向偏压时1~。关
系数据，画出I~U曲线并求得常数&和I。的值。
在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池距离保持为20cm „
画出测量实验线路图。
测量太阳能电池在不同负载电阻下，I对U变化关系，画出1~。曲线图。
用外推法求短路电流Isc和开路电压U°c。
求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。
计算填充因子[FF = Pm/()]o
五、实验数据和数据处理
在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I~U特性。
表1全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性数据记录
R(kQ)
U|(V)
U2(mV)
I(|1A)
In I
图Mb)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线
&= V-1, Io= mA ,相关系数r = ,电流与电压的指数关系得到验证。
在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。
表2恒定光照下太阳能电池在不加偏压时伏安特性数据记录
R(Q)
U|(V)
I(mA)
P(mW)
R(Q)
U|(V)
I(mA)
P(mW)
200
4400
300
4600
400
4800
600
5000
800
550