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文档介绍

文档介绍:太阳能电池特性实验仪
能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问题。本世纪初进行的世界能源
储量调查显示,全球剩余煤炭只能维持约216年,石油只能维持45年,天然气只能维持61年,
用于核发电的铀也只能维持71年穴。当两种半导体结合在一起形成 P-N 结时,N
图 1 半导体 P-N 结示意图
区的电子(带负电)向P 区扩散, P 区的空穴(带正
电)向 N 区扩散,在 P-N 结附近形成空间电荷区与势垒电场。势垒电场会使载流子向扩散的
反方向作漂移运动,最终扩散与漂移达到平衡,使流过 P-N 结的净电流为零。在空间电荷区
内,P 区的空穴被来自 N 区的电子复合,N 区的电子被来自 P 区的空穴复合,使该区内几
乎没有能导电的载流子,又称为结区或耗尽区。
当光电池受光照射时,部分电子被激发而产生电子-空穴对,在结区激发的电子和空穴
分别被势垒电场推向 N 区和 P 区,使 N 区有过量的电子而带负电,P 区有过量的空穴而带正
电,P-N 结两端形成电压,这就是光伏效应,若将 P-N 结两端接入外电路,就可向负载输出电
能。
在一定的光照条件下,改变太阳能电池负载电阻的大小,测量其输出电压与输出电流,
得到输出伏安特性,如图 2 实线所示。
负载电阻为零时测得的最大电流 称为短路电流。
ISC
负载断开时测得的最大电压 称为开路电压。
VOC
太阳能电池的输出功率为输出电压与输
输出电流 I P
出电流的乘积。同样的电池及光照条件,负载电 max
(输出功率)
阻大小不一样时,输出的功率是不一样的。若以
I
输出电压为横坐标,输出功率为纵坐标,绘出的 SC
P-V 曲线如图 2 点划线所示。
输出电压与输出电流的最大乘积值称为最大
输出功率 P 。
max
填充因子 定义为:
V 输出电压

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