太陽能電池基本特性測定實驗

1、1太陽能電池基本特性測定實驗太陽能電池基本特性測定實驗太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)

2、電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染。太陽能電池根據(jù)所用材料的不同，可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池四大類，其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為23%規(guī)模生產(chǎn)時的效率為15%。在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)

3、生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于單晶硅成本價格高，大幅度降低其成本很困難，為了節(jié)省硅材料，發(fā)展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做為單晶硅太陽能電池的替代產(chǎn)品。多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為18%工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。因此，多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極大的潛力。但受制于其材料引發(fā)的光電效率

4、衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實際應(yīng)用。太陽能的利用和太陽能電池的特性研究是21世紀(jì)的熱門課題，許多發(fā)達(dá)國家正投入大量人力物力對太陽能接收器進(jìn)行研究。我們開設(shè)此太陽能電池的特性研究實驗，通過實驗了解太陽能電池的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，并對兩種性質(zhì)進(jìn)行測量。該實驗作為一個綜合設(shè)計性的物理實驗，聯(lián)系科技開發(fā)實際，有一定的新穎性和實用價值?！緦嶒?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?.無光照時，測量太陽能電池的伏安特性曲線；2.有光照時，測量電池在不同負(fù)載電阻下

5、，對變化關(guān)系，畫出曲線圖；并測量太陽能IUUI?電池的短路電流、開路電壓、最大輸出功率及填充因子；SCIOCUmaxPFF3.測量太陽能電池的短路電流、開路電壓與光照度的關(guān)系，求出它們的近似函數(shù)關(guān)系。SCIOCUL【實驗儀器實驗儀器】白熾燈源、太陽能電池板、光照度計、電壓表、電流表、滑線變阻器、穩(wěn)壓電源、單刀開關(guān)連接導(dǎo)線若干3【實驗內(nèi)容及步驟實驗內(nèi)容及步驟】1.在沒有光源（全黑）的條件下，測量單晶硅太陽能電池正向偏壓時的特性（直流偏壓從

6、UI?）V0.30?（1）連接電路圖。圖2特性測量電路UI?（2）利用測得的正向偏壓時關(guān)系數(shù)據(jù)，畫出曲線并求出常數(shù)和的值。UI?UI?nKTq??0I2.在不加偏壓時，用白色光照射，測量多晶硅太陽能電池一些特性。注意此時光源到太陽能電池距離保持為cm20（1）連接電路圖。圖3恒定光源太陽能電池特性實驗（2）測量電池在不同負(fù)載電阻下，對變化關(guān)系，畫出曲線圖。IUUI?（3）求短路電流和開路電壓。SCIOCU（4）求太陽能電池的最大輸出功率