文档介绍：太阳能电池基本特性实验
班级:
姓名:杨亚峰
学号:
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,也是可利用的最直接的清洁能源之一
太阳能电池则是把太阳能直接转换电能的一种器件。主要是通过光生伏打效应,简单的说,当物体受到光照时,其内部电荷分布状态发生改变而产生电动势和电流。
太阳能电池工作原理的基础,是半导体P-N结的光生伏打效应。
前言
实验目的
1. 在没有光照时,测量二极管的正偏压的伏安系,
并求得I与U的关系。
2. 在有光时测量其输出伏安特性,并作图,求得短路电流(Isc)和开路电压(Uoc),最大输出功率(Pm)
和填充因子FF[Pm/(Isc‧Uoc)]。
3. 测量太阳能电池的光照特性,(Isc&Uoc) 和相对光照强度j/j0之间的关系并画出关系图。
光功率计
万用表
移动电阻箱
实验仪器
实验仪器部分
模型
白炽灯光源
光探测器
光具座
带暗箱的太阳能电池
太阳能电池在没有光强时奇特性可视为一个二极管,在没有光照时其通过电流与正向偏压的关系式为:

式中I0和ß为常数。

有半导体论,二极管主要有能隙为Ec-Er的半导体构成,Ec为半导体的导带,Er为半导体的价带,当入射光子能量大于能隙时,光子会被导体吸收产生电子和空穴对。
实验原理
I=I0(eßu -1)
,测量太阳能电池正向偏压时的I-U特性,利用测量的正向偏压I-U关系数据,画出其曲线并求得常数I0和β的值。
,用光源照射,测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池的距离保持在20cm.
。
,画出关系图。
。
。
。
实验内容

取离白光源20cm水平距离的光强作为标准光照强度,用光功率计测量该处的光照强的J0 ;改变太阳能电池到光源的距离x,用光功率计测量此时的光照强度J,求光强J与距离x的关系,测量相对光照强度的J/J0 不同值时,相应的Isc和Uoc的值。
之间的关系曲线,求Isc与相对光照强度J/J0 之间近似关系函数。
之间的关系曲线,求Uoc与相对光照强度J/J0 之间近似关系函数。
实验内容

实验数据
U1 /V
U2 /mA
I/μA

72
72

316
316

482
482

654
654

845
845

932
932

1038
1038

1145
1145

1244
1244

1357
1357

1456
1456

1567
1567

1654
1654
实验数据
在全暗的情况下,测量太阳能电池的正向偏压下流过电池的电流I和太阳能电池的输出电压U,测量电路如下。正向偏压从0-3V条件下,测量结果如表一所示。
全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性测量电路。
R=1000Ω