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光伏发电实验报告
太阳能电池板伏安特性测试实验报告
学 院： 机电工程学院
专 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
光伏发电实验报告
太阳能电池板伏安特性测试实验报告
学 院： 机电工程学院
专 业： 电子科学与技术
年 级： 09
姓 名： 吴福川
学 号：
指导教师： 刘银春
一、实验目的
1、了解并掌握光伏发电的原理
2、了解太阳能电池板的开路电压、短路电流及功率曲线
3、了解太阳能电池板的转换效率
4、熟悉太阳能表和太阳能电池测试仪的功能
二、实验内容
1、 光伏电池的开路电压与短路电流特性测试
2、 光伏发电的负载福安特性测试
3、 最大输出功率与光照强度的关系测试
三、实验仪器
太阳能电池板1套
光源1套
万用表2台
光照度计1台
可调电阻2个
蓄电池1台
导线若干
米尺1条
四、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，在没有光照时其正向偏压与通过电流的关系式为：
(1)
(1)式中，和是常数。
由半导体理论，二极管主要是由能隙为的半导体构成，如图1所示。为半导体导电带，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。
假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、一个并联电阻与一个电阻所组成，如图所示。
图中，为太阳能电池在光照时的等效电源输出电流，为光照时通过太阳能电池内部二极管的电流。由基尔霍夫定律得：
（2）
（2）式中，I为太阳能电池的输出电流，U为输出电压。由（1）式可得，
（3）
假定和，太阳能电池可简化为图所示电路。
这里，。
在短路时，，；
而在开路时，，；
（4）
（4）式即为在和的情况下，太阳能电池的开路电压和短路电流的关系式。其中为开路电压，为短路电流，而、是常数。
五、实验操作
开路电压和短路电流测试实验
开路电压
电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。一个基本的带电源、联接导体，负载的电路，如果某处开路，断开两点之间的电压为开路电压。
将电压表V直接接在太阳能电池组件的正负极，红表笔接正极，黑表笔接负极。光源的发光对着太阳能电池组件，打开光源电源，等光源发光亮度稳定后开始测量。
用照度计测量照射在太阳能电池组件表面