太阳能电池教学设计 【课标要求】 （1）通过实验原理的学习，初步了解太阳能电池的工作原理。 （2）通过太阳电池伏安特性实验研究过程，了解太阳能电池的工作规律，体会实验在发现规律中的作用。 【教材分析】 选自《近代物理实验讲义》华东师范大学 物理实验教学中心 近代物理实验室编 2012 年 6 月 实验 6-2 太阳电池伏安特性的测量。 太阳能电池，是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。太阳能电池资源限制少，且对环境造成的不良影响小，因此在若干年后，必然成为我们日常生活的重要能源之一，对太阳能电池的研究具有划时代的意义。 【学情分析】 学生在这该实验前对原子物理的知识、电学知识有了一定的了解，在这基础上在对太阳能电池进行研究，易于了解。 【任务分析】 通过对实验原理的学习，以分组的形式经行实验的操作，记录数据，最终处理数据，并对数据经行分析，得出实验结论，提交实验报告。 【教学目标】 一、 知识与技能 1、 让学生了解太阳能电池的工作原理及其应用。 2、 让学生学会太阳能电池的伏安特性曲线测量。 二、过程和方法 培养学生动手能力和解决问题的能力 三、情感、态度与价值观 运用所学知识，对太阳能的伏安特性进行测量，提高学生对物理的学习兴趣。 【重点难点】 实验原理的理解及实验操作的理解。 【设计思想】 为了全面完成各项教学目标，本节教学设计以老师讲解实验原理和内容为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。 【教学方法】 主要采用讲授法，让学生对实验原理和内容有一个感性的了解。 【实验装置】 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W40）、光功率计（带V3直流稳压电源）、导线若干、遮光罩1个、单刀双掷开关1个。 【教学过程】 一、实验原理 1．太阳电池的结构 图一太阳电池结构示意图 2 ．太阳能电池的工作原理——光伏效应 图二、太阳电池发电原理示意图 在p 区与n 区交界面的两侧即结区，存在一个内建电场，电场方向由n区指向p 区。当光照射在距太阳电池表面很近的pn结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度Eg，则在p区、n 区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对．少数载流子（空穴带正电）在内建电场的作用下被拉向p 区．同样，少数载流子（电子）也会被内建电场迅速被拉向n 区．如果外电路处于开路状...
