太阳能电池基本特性测定试验VIP专享VIP免费

www.wordwendang.comhttp://www.wordwendang.com中文word文档库,海量word文档免费下载本文由【中文word文档库】www.wordwendang.com搜集整理。中文word文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档太阳能电池基本特性测定实验太阳能是一种新能源，对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。目前，太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。利用太阳能发电目前有两种方法，一是利用热能产生蒸气驱动发电机发电，二是太阳能电池。太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21世纪的热门课题，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。为此，我们尝试在普通物理实验中开设了太阳能电池的特性研究实验，介绍太阳能电池的电学性质和光学性质，并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的普通物理实验，联系科技开发实际，有一定的新颖性和实用价值，能激发学生的学习兴趣。【实验目的】1.无光照时，测量太阳能电池的伏安特性曲线2.测量太阳能电池的短路电流SCI、开路电压OCU、最大输出功率maxP及填充因子FF3.测量太阳能电池的短路电流SCI、开路电压OCU与相对光强0JJ的关系，求出它们的近似函数关系。【实验仪器】光具座、滑块、白炽灯、太阳能电池、光功率计、遮光罩、电压表、电流表、电阻箱www.wordwendang.comhttp://www.wordwendang.com中文word文档库,海量word文档免费下载【实验原理】太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。在没有光照时,可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压U与通过的电流I的关系为10nKTqUeII(1)其中0I是二极管的反向饱和电流,n是理想二极管参数,理论值为1。K是玻尔兹曼常量,q为电子的电荷量,T为热力学温度。（可令nKTq）由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为VCEE的半导体所构成。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，光子被半导体所吸收，并产生电子-空穴对。电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一现象称为光伏效应。光电流示意图太阳能电池的基本技术参数除短路电流SCI和开路电压OCU外,还有最大输出功率maxP和填充因子FF。最大输出功率maxP也就是IU的最大值。填充因子FF定义为OCSCUIPFFmax(2)FF是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。FF值越大,说明太阳能电池对光的利用率越高。www.wordwendang.comhttp://www.wordwendang.com中文word文档库,海量word文档免费下载【实验内容及步骤】1.在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池正向偏压时的UI特性（直流偏压从V0.30）（1）设计测量电路图，并连接。图1（2）利用测得的正向偏压时UI关系数据，画出UI曲线并求出常数nKTq和0I的值。2.在不加偏压时，用白色光照射，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）设计测量电路图，并连接。图2（2）测量电池在不同负载电阻下，I对U变化关系，画出UI曲线图。（3）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OCSCUIPFFmax3.测量太阳能电池的光电效应与电光性质在暗箱中（用遮光罩挡光），取离白光源20CM水平距离光强作为标准光照强度，用光功率计测量该处的光照强度0J;改变太阳能电池到光源的距离，用光功率计测量该处的光照强度www.wordwendang.comhttp://www.wordwendang.com中文word文档库,海量word文档免费下载J，求光强J与位置关系。测量太阳能电池接受到相对光强度0JJ不同值时，相应的SCI和OCU的值。（1）设计测量电路图，并连接。（2）测量太阳能电池接受到相对光强度0JJ不同值时，相应的SCI和OCU的值。（3）描绘SCI和与相对光强0JJ之间的关系曲线，求SCI和与相对光强0JJ之间的近似关系函数。（4）描绘OCU和与相对光强0JJ之间的关系曲线，求OCU和与相对光强0JJ之间的近似关系函数。【数据记录及处理】1．全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性U)(VI)(A51015202530354045502.在不加偏压时，在使用遮光罩条件下，保持白光源到太阳能电池距离20CM，测量太阳能电池的输出电流对太阳能电池的...