佛山科学技术学院 实 验 报 告 课程名称 大学物理实验 实验项目 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 200 年 月 日 一、实验目的 1． 在没有光照时，太阳能电池主要结构为一个二极管，测量该二极管在正向偏压时的伏安特性曲线，并求得电压和电流关系的经验公式。 2． 测量太阳能电池在光照时的输出伏安特性，作出伏安特性曲线图，从图中求得它的短路电流(SCI)、开路电压(OCU)、最大输出功率mP 及填充因子 FF ，)]UI/(PFF[OCSCm。填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。 二、实验器材 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。 三、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，当 U 较大时，1e U ，其正向偏压与通过电流的关系式近似为： UoeII，0I 、 是常数。 两边取对数得 0IlnUIln 由半导体理论，二极管主要是由能隙为VCEE的半导体构成。CE 为半导体导电带，VE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。 四、实验步骤 1．在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的U~I特性，用实验测得的正向偏压时U~I关系数据，画出U~I曲线并求得常数 和0I 的值。 2．在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池距离保持为cm20。 （1）画出测量实验线路图。 （2）测量太阳能电池在不同负载电阻下，I 对 U 变化关系，画出U~I曲线图。 （3）用外推法求短路电流SCI和开路电压OCU。 （4）求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。 （5）计算填充因子)]UI/(PFF[OCSCm。 五、实验数据和数据处理 1. 在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的U~I特性。 表 1 全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性数据记录 )k(R )V(U1 )mV(U2 )A(I Iln 1V，0I mA，相关系数9996.0r，电流与电压的指数关系得到验证。 2．在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。 表 2 恒定光照下太阳能电池在不加偏压时伏安特性数据...
