太陽能電池伏安特性-06-康劉勝

1、沈陽城市學院物理實驗報告實驗題目太陽能電池伏安特性研究姓 名康劉勝學 號131604106專業(yè)班級13建環(huán)1班實驗室號D205實驗成績指導教師李軍實驗時間2014年 3 月 5 日物理實驗室制 實驗?zāi)康模?）了解太陽能電池的基本特性。（2）測繪太陽能電池的光照伏安特性。 實驗儀器名稱型號太陽能電池基實驗儀 ZKY-SAC-I太陽能電池基實驗儀導軌ZKY-SAC-I-S3可變負載 ZKY-SAC-I-S4太陽能電池測試盒 ZKY-SAC-I-S5請認真填寫實驗原理（注意：原理圖、測試公式）1、 光伏效應(yīng)當光照射太陽能電池時，將產(chǎn)生一個由n區(qū)到p區(qū)的光生電流Iph。同時,由于pn結(jié)二極管的特性，存

2、在正向二極管電流ID ,此電流方向從p區(qū)到n區(qū)，與光生電流相反。因此,實際電流I為當太陽電池的輸出端短路時，V = 0 （VD0），可得到短路電流當太陽電池的輸出端開路時，I = 0，可得到開路電壓 2、PN結(jié)是P型和N型半導體結(jié)合，交界處存在載流子濃度差異，使電子和空穴在濃度差下擴散，兩者帶電破壞P、N區(qū)電中性，顯示不同的電荷，形成空間電荷區(qū)，產(chǎn)生內(nèi)電場。內(nèi)電場會有電子的漂移而產(chǎn)生變化。太陽光入射到太陽電池時，被電池吸收，太陽電池內(nèi)部因吸收光能而產(chǎn)生正電和負電粒子，各自移動，聚集到P型半導體，因此，電池在接上燈泡的負載，電流就會流動。測量公式：實驗內(nèi)容及步驟1. 檢查實驗儀器，按照實驗原理圖

3、連接實驗電路。2. 先按照原理圖測出入射光功率，記下實驗數(shù)據(jù)。3. 再按照原理圖，按照所給的電阻，測出不同電阻情況下的電流和電壓，并記錄。4. 最后根據(jù)不同電阻下記錄的電壓和電流計算出電功率。5. 完成實驗數(shù)據(jù)單，拆除電路。光電池伏安特性原理圖 實驗數(shù)據(jù)記錄（注意：單位、有效數(shù)字、列表）間距D30CM入射光功率 Pin 123.9 (mW)R( )0102030405060708090100I(mA)11.511.511.411.411.411.411.411.411.311.311.3U(V)00.110.220.340.450.570.680.790.901.011.13P(mW)0.00

4、01.2562.5083.8765.1306.4987.7529.00610.17011.41312.769R( )110120130140150160170180190200300I(mA)11.311.311.311.311.211.110.910.710.510.27.8U(V)1.241.361.471.571.671.771.861.931.992.042.32P(mW)14.01215.36816.61117.74118.70419.64720.27420.65120.89520.80818.096R( )40050060070080090010002000300040005000

5、I(mA)6.15.04.23.63.22.82.61.30.90.70.5U(V)2.422.462.492.512.522.522.532.562.572.572.57P(mW)14.76212.30010.4589.0368.0647.0566.5783.3282.3131.7991.285請認真填寫數(shù)據(jù)處理、誤差分析和實驗結(jié)論(1) 開路電壓= 2.57 V(2) 短路電流 = 11.5 (mA) (3) 最大輸出功率 = 20.895 (mW)(4) 最大輸出功率時的負載電阻R= 190 ( )(5) 填充因子 0.707(6) 太陽電池的轉(zhuǎn)換效率 16.9 %(7)伏安曲線特征分析

6、：1.光強與距離成正比，當距離越近時，電池的電壓越大，反之，電池電壓越小。2.伏安曲線剛開始處于平緩，到了某一值時急劇下降。（8）功率曲線特征分析：1.電池的輸出功率也跟距離成正比，當距離越近時，輸出功率越大，反之越小。2.隨著電阻的增大，電功率迅速增高，上升到最高點后開始迅速下降，最后趨近平緩，電功率接近于零。 實驗思考與建議1、 光電池在工作時為什么要處于零偏或負偏？答：因為在光電池工作時,會產(chǎn)生空間電荷區(qū),其中的電阻會隨電荷區(qū)變化,所以要減小暗電流的影響，本身采集的信號就較弱了,在零偏和負偏才會有開路電壓和短路電流.2 、光電池對入射光的波長有何要求？ 答：1.因為光子能量公式為E=hv，一般頻率高的能量比較大，所以能在金屬板上打出電子的前提下，波長越短越好。2、必須根據(jù)光電池金屬板的材