文档介绍：学号：
年级专业：
姓名：
实验五太阳能电池综合特性研究
一、实验目的
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二、实验原理
学号：
年级专业：
姓名：
实验五太阳能电池综合特性研究
一、实验目的
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二、实验原理
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当
物体受到光照时，物体内的电荷散布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳
光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压。
当光照射到pn结上时，产生电子--空穴对，在半导体内部P-N结邻近生成的载流子没
有被复合而抵达空间电荷区，受内部电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n
区储藏了剩余的电子，p区有剩余的空穴。它们在p-n结邻近形成与势垒方向相反的光生电
场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P
区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。
当把能量加到纯硅中时（比方以热的形式），它会致使几个电子脱离其共价键并走开原
子。每有一个电子走开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找
另一个空穴来安家。这些电子被称为自由载流子，它们能够运载电流。将纯硅与磷原子混淆
起来，只要很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出，当利用磷
原子混杂时，获得的硅被成为N型（“n表”示负电），太阳能电池只有一部分是N型。另一
部分硅混杂的是硼，硼的最外电子层只有三个而不是四个电子，这样可获得P型硅。P型硅
中没有自由电子。
三、实验仪器
本实验采用金属卤灯作为光源，能够保证光照稳定，且这种光源的光谱很靠近太阳光谱，
俗称“小太阳”。在此光源最近距离照射下，，短
路电流500~600mA。
实验采用的测试仪拥有三个地区，地区1是电流表部分，包含两个档位，2A档和200mA
档；两个测量通道；都能够经过档位切换开关进行选择。地区2是电压表部分，拥有20V
档和2V档，可经过电压档位切换开关选择合适的档位。地区3是恒流源部分，能够提供一
个从0~350mA的可变恒流源。
可变负载：可变范围
~，最小间隔
四、实验内容
1、将电流表测量端口与可变负载串连后接入太阳能电池的输出端，将电压表并联到太阳能电池两头。翻开金属卤灯进行预热，等待太阳能电池输出稳定。
2、保持光照条件不变，改变可变负载的大小，测量太阳能电池输出的电压值和电流值，同时计算输出功率。
3、根据测量结果，作出太阳能电池的伏安特性曲线；作出电池输出功率随输出电压的变化
曲线。
五、实验结果
输出电压输出电流输出功率
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