太陽(yáng)能光伏電池測(cè)試和的分析報(bào)告

1、.WD.WD.WD.Harbin Institute of Technology近代光學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：太陽(yáng)能光伏電池測(cè)試與分析 院 系：專(zhuān) 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解pn結(jié) 基本構(gòu)造和工作原理；2、了解太陽(yáng)能電池的 基本構(gòu)造，理解工作原理；3、掌握pn結(jié)的IV特性及IV特性對(duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系；4、掌握太陽(yáng)能電池 基本特性參數(shù)測(cè)試原理與方法，理解光源強(qiáng)度、波長(zhǎng)、環(huán)境溫度等因素對(duì)太陽(yáng)能電池特性的影響；5、通過(guò)分析PN結(jié)、太陽(yáng)能電池 基本特性參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理的方法，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果間存在差異的原因。二、實(shí)驗(yàn)原理1、光生

2、伏特效應(yīng)半導(dǎo)體材料是一類(lèi)特殊的材料，從宏觀電學(xué)性質(zhì)上說(shuō)它們導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間，導(dǎo)電能力隨外界環(huán)境如溫度、光照等發(fā)生劇烈的變化。半導(dǎo)體材料具有負(fù)的帶電阻溫度系數(shù)。從材料構(gòu)造特點(diǎn)說(shuō)，這類(lèi)材料具有半滿(mǎn)導(dǎo)帶、價(jià)帶和半滿(mǎn)帶隙，溫度、光照等因素可以使價(jià)帶電子躍遷到導(dǎo)帶，改變材料的電學(xué)性質(zhì)。通常情況下，都需要對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)展必要的摻雜處理，調(diào)整它們的電學(xué)特性，以便制作出性能更穩(wěn)定、靈敏度更高、功耗更低的電子器件?；诎雽?dǎo)體材料電子器件的核心構(gòu)造通常是pn結(jié)，pn結(jié)簡(jiǎn)單說(shuō)就是p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體的根基區(qū)域，太陽(yáng)能電池本質(zhì)上就是pn結(jié)。常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池從構(gòu)造上說(shuō)是一種淺結(jié)深、大面積的pn結(jié)，如圖1所示

3、，它的工作原理的核心是光生伏特效應(yīng)。光生伏特效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的一種通性。當(dāng)光照射到一塊非均勻半導(dǎo)體上時(shí)，由于內(nèi)建電場(chǎng)的作用，在半導(dǎo)體材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。如果構(gòu)成適當(dāng)?shù)幕芈肪蜁?huì)產(chǎn)生電流。這種電流叫做光生電流，這種內(nèi)建電場(chǎng)引起的光電效應(yīng)就是光生伏特效應(yīng)。非均勻半導(dǎo)體就是指材料內(nèi)部雜質(zhì)分布不均勻的半導(dǎo)體。pn結(jié)是典型的一個(gè)例子。N型半導(dǎo)體材料和p型半導(dǎo)體材料接觸形成pn結(jié)。pn結(jié)根據(jù)制備方法、雜質(zhì)在體內(nèi)分布特征等有不同的分類(lèi)。制備方法有合金法、擴(kuò)散法、生長(zhǎng)法、離子注入法等等。雜質(zhì)分布可能是線性分布的，也可能是存在突變的，pn結(jié)的雜質(zhì)分布特征通常是與制備方法相聯(lián)系的。不同的制備方法導(dǎo)致不同的雜質(zhì)分布

4、特征。圖1 Si pn結(jié)太陽(yáng)能電池構(gòu)造示意圖根據(jù)半導(dǎo)體物理學(xué)的 基本原理我們知道，處于熱平衡態(tài)的一個(gè)pn構(gòu)造造由p區(qū)、n區(qū)和兩者交界區(qū)域構(gòu)成。為了維持統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)，p區(qū)內(nèi)空穴向n區(qū)擴(kuò)散，n區(qū)內(nèi)空穴向p區(qū)擴(kuò)散。這種載流子的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致原來(lái)的電中性條件被破壞，p區(qū)積累了帶有負(fù)電的不可動(dòng)電離受主，n區(qū)積累了不可能電離施主。載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果導(dǎo)致p區(qū)負(fù)電，n區(qū)帶正電，在界面附近區(qū)域形成由n區(qū)指向p區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)和相應(yīng)的空間電荷區(qū)。顯然，兩者費(fèi)米能級(jí)的不統(tǒng)一是導(dǎo)致電子空穴擴(kuò)散的原因，電子空穴擴(kuò)散又導(dǎo)致出現(xiàn)空間電荷區(qū)和內(nèi)建電場(chǎng)。而內(nèi)建電場(chǎng)的強(qiáng)度取決于空間電荷區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度，內(nèi)建電場(chǎng)具有阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步發(fā)生的

5、作用。當(dāng)兩者具有統(tǒng)一費(fèi)米能級(jí)后擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和內(nèi)建電場(chǎng)的作用相等，p區(qū)和n區(qū)兩端產(chǎn)生一個(gè)高度為qVD的勢(shì)壘。理想pn結(jié)模型下，處于熱平衡的pn結(jié)空間電荷區(qū)沒(méi)有載流子，也沒(méi)有載流子的產(chǎn)生與復(fù)合作用。如圖2所示，當(dāng)有入射光垂直入射到pn結(jié)，只要pn結(jié)結(jié)深比較淺，入射光子會(huì)透過(guò)pn結(jié)區(qū)域甚至能深入半導(dǎo)體內(nèi)部。如果如何光子能量滿(mǎn)足關(guān)系Eg為半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，那么這些光子會(huì)被材料本征吸收，在pn結(jié)中產(chǎn)生電子孔穴對(duì)。光照條件下材料體內(nèi)產(chǎn)生電子空穴對(duì)是典型的非平衡載流子光注入作用。光生載流子對(duì)p區(qū)空穴和n區(qū)電子這樣的多數(shù)載流子的濃度影響是很小的，可以忽略不計(jì)。但是對(duì)少數(shù)載流子將產(chǎn)生顯著影響，如p區(qū)電子和n區(qū)空

6、穴。在均勻半導(dǎo)體中光照射下也會(huì)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，它們很快又會(huì)通過(guò)各種復(fù)合機(jī)制復(fù)合。在pn結(jié)中情況有所不同，主要原因是存在內(nèi)建電場(chǎng)。內(nèi)建電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下p區(qū)光生少子電子向n區(qū)運(yùn)動(dòng)，n區(qū)光生少子空穴向p區(qū)運(yùn)動(dòng)。這種作用有兩方面的表達(dá)，第一是光生少子在內(nèi)建電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流，這就是光生電流，它由電子電流和空穴電流組成，方向都是由n區(qū)指向p區(qū)，與內(nèi)建電場(chǎng)方向一致；第二，光生少子的定向運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向相反，減弱了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，pn結(jié)勢(shì)壘高度降低，甚至?xí)耆?。宏觀的效果是在pn結(jié)兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，也就是光生電動(dòng)勢(shì)。上述的分析我們發(fā)現(xiàn)光照射pn結(jié)會(huì)使得pn結(jié)勢(shì)壘高度降低甚至消失，這個(gè)作用完全等價(jià)于在

7、pn結(jié)兩端施加正向電壓。這種情況下的pn結(jié)就是一個(gè)光電池。開(kāi)路下pn結(jié)兩端的電壓叫做開(kāi)路電壓Voc，閉路下這種pn結(jié)等價(jià)于一個(gè)電源，對(duì)應(yīng)的電流Isc稱(chēng)為閉路電流。光生伏特效應(yīng)是太陽(yáng)能電池的核心原理，它的機(jī)制就是光能轉(zhuǎn)化為電能，開(kāi)路電壓和閉路電流是兩個(gè) 基本的參數(shù)。圖2中EC為半導(dǎo)體電帶，EV為半導(dǎo)體價(jià)電帶。2、太陽(yáng)能電池?zé)o光照情況下的電流電壓關(guān)系暗特性太陽(yáng)能電池是依據(jù)光生伏特效應(yīng)把太陽(yáng)能或者光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。如果沒(méi)有光照，太陽(yáng)能電池等價(jià)于一個(gè)pn結(jié)。通常把無(wú)光照情況下太陽(yáng)能電池的電流電壓特性叫做暗特性。簡(jiǎn)單的處理方式是把無(wú)光照情況下的太陽(yáng)能電池等價(jià)于一個(gè)理想pn結(jié)。其電流電壓關(guān)系為肖

8、克萊方程：其中為反向飽和電流。A、D、n、p和L分別為結(jié)面積、擴(kuò)散系數(shù)、平衡電子濃度、平衡空穴濃度和擴(kuò)散長(zhǎng)度。圖2 光輻照下的pn結(jié)根據(jù)肖克萊方程不難發(fā)現(xiàn)正向、反向電壓下，暗條件太陽(yáng)能電池IV曲線不對(duì)稱(chēng)，這就是pn結(jié)的單向?qū)ㄐ曰蛘哒f(shuō)整流特性。對(duì)于確定的太陽(yáng)能電池，其摻雜雜質(zhì)種類(lèi)、摻雜計(jì)量、器件構(gòu)造都是確定的，對(duì)電流電壓特性具有影響的因素是溫度。溫度對(duì)半導(dǎo)體器件的影響是這類(lèi)器件的通性。根據(jù)半導(dǎo)體物理原理，溫度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散長(zhǎng)度、載流子濃度都有影響，綜合考慮，反向飽和電流為：由此可見(jiàn)隨著溫度升高，反向飽和電流隨著指數(shù)因子迅速增大。且?guī)对綄挼陌雽?dǎo)體材料，這種變化越劇烈。半導(dǎo)體材料禁帶寬度是溫度

9、的函數(shù)，其中為絕對(duì)零度時(shí)候的帶隙寬度。設(shè)有，Vg0是絕對(duì)零度時(shí)導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂?shù)碾妱?shì)差。由此可以得到含有溫度參數(shù)的正向電流電壓關(guān)系為：顯然正向電流在確定外加電壓下也是隨著溫度升高而增大的。3、太陽(yáng)能電池光照情況下的電流電壓關(guān)系光特性光生少子在內(nèi)建電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向的運(yùn)動(dòng)在PN結(jié)內(nèi)部產(chǎn)生了n區(qū)指向p區(qū)的光生電流IL，光生電動(dòng)勢(shì)等價(jià)于加載在pn結(jié)上的正向電壓V，它使得PN結(jié)勢(shì)壘高度降低qVDqV。開(kāi)路情況下光生電流與正向電流相等時(shí)，pn結(jié)處于穩(wěn)態(tài)，兩端具有穩(wěn)定的電勢(shì)差VOC，這就是太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓Voc。如圖3所示，在閉路情況下，光照作用下會(huì)有電流流過(guò)pn結(jié)，顯然pn結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電源。光電流IL在負(fù)

10、載上產(chǎn)生電壓降，這個(gè)電壓降可以使pn結(jié)正偏。如圖3所示，正偏電壓產(chǎn)生正偏電流IF。在反偏情況下，pn結(jié)電流為圖3 太陽(yáng)能電池等效電路圖隨著二極管正偏，空間電荷區(qū)的電場(chǎng)變?nèi)?，但是不可能變?yōu)榱慊蛘叻雌?。光電流總是反向電流，因此太?yáng)能電池的電流總是反向的。根據(jù)圖3的等效電路圖。有兩種極端情況是在太陽(yáng)能電池光特性分析中必須考慮的。其一是負(fù)載電阻RL0，這種情況下加載在負(fù)載電阻上的電壓也為零，pn結(jié)處于短路狀態(tài)，此時(shí)光電池輸出電流我們稱(chēng)為短路電流或者閉路電流Isc。I=ISC=IL其二是負(fù)載電阻，外電路處于開(kāi)路狀態(tài)。流過(guò)負(fù)載電阻電流為零，根據(jù)等效電路圖3，光電流正好被正向結(jié)電流抵消，光電池兩端電壓Voc

11、就是所謂的開(kāi)路電壓。顯然有得到開(kāi)路電路電壓VOC為圖4 太陽(yáng)能電池最大功率矩形開(kāi)路電壓Voc和閉路電路Isc是光電池的兩個(gè)重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)上這兩個(gè)參數(shù)通過(guò)確定穩(wěn)定光照下太陽(yáng)能電池IV特性曲線與電流、電壓軸的截距得到。不難理解，隨著光照強(qiáng)度增大，確定太陽(yáng)能電池的閉路電流和開(kāi)路電壓都會(huì)增大。但是隨光強(qiáng)變化的規(guī)律不同，閉路電路Isc正比于入射光強(qiáng)度，開(kāi)路電壓Voc隨著入射光強(qiáng)度對(duì)數(shù)式增大。從半導(dǎo)體物理 基本理論不難得到這個(gè)結(jié)論。此外，從太陽(yáng)能電池的工作原理考慮，開(kāi)路電壓Voc不會(huì)隨著入射光強(qiáng)度增大而無(wú)限增大的，它的最大值是使得pn結(jié)勢(shì)壘為零時(shí)的電壓值。換句話(huà)說(shuō)太陽(yáng)能電池的最大光生電壓為pn結(jié)的勢(shì)壘高度

12、VD，是一個(gè)與材料帶隙、摻雜水平等有關(guān)的值。實(shí)際情況下最大開(kāi)路電壓值與材料的帶隙寬度相當(dāng)。4、太陽(yáng)能電池的效率太陽(yáng)能電池從本質(zhì)上說(shuō)一個(gè)能量轉(zhuǎn)化器件，它把光能轉(zhuǎn)化為電能。因此討論太陽(yáng)能電池的效率是必要和重要的。根據(jù)熱力學(xué)原理，我們知道任何的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程都存在效率問(wèn)題，實(shí)際發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程效率不可能是100。就太陽(yáng)能電池而言，我們需要知道轉(zhuǎn)化效率和哪些因素有關(guān)，如何提高太陽(yáng)能電池的效率，最終我們期望太陽(yáng)光電池具有足夠高的效率。太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率定義為輸出電能Pm和入射光能Pin的比值：其中在IV關(guān)系中構(gòu)成一個(gè)矩形，叫做最大功率矩形。如圖4光特性IV曲線與電流、電壓軸交點(diǎn)分別是閉路電流和開(kāi)路電壓

13、。最大功率矩形取值點(diǎn)pm的物理含義是太陽(yáng)能電池最大輸出功率點(diǎn)，數(shù)學(xué)上是IV曲線上坐標(biāo)相乘的最大值點(diǎn)。閉路電流和開(kāi)路電壓也自然構(gòu)成一個(gè)矩形，面積為IscVoc，定義為占空系數(shù)，圖形中它是兩個(gè)矩形面積的比值。占空系數(shù)反映了太陽(yáng)能電池可實(shí)現(xiàn)功率的度量，通常的占空系數(shù)在0.70.8之間。太陽(yáng)能電池本質(zhì)上是一個(gè)pn結(jié)，因而具有一個(gè)確定的禁帶寬度。從原理我們得知只有能量大于禁帶寬度的入射光子才有可能激發(fā)光生載流子并繼而發(fā)生光電轉(zhuǎn)化。因此，入射到太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)光只有光子能量高于禁帶寬度的局部才會(huì)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。Si太陽(yáng)能電池的最大效率大致是28左右。對(duì)太陽(yáng)能電池效率有影響的還有其它很多因素，如大氣對(duì)太陽(yáng)光

14、的吸收、外表保護(hù)涂層的吸收、反射、串聯(lián)電阻熱損失等等。綜合考慮起來(lái)，太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率大致在1015之間。為了提高單位面積的太陽(yáng)能電池電輸出功率，可能采取的方法中通過(guò)光學(xué)透鏡集中太陽(yáng)光是有效的。太陽(yáng)光強(qiáng)度可以提高幾百倍，閉路電流線性增大，開(kāi)路電流指數(shù)式增大。不過(guò)具體的理論分析發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能電池的效率隨著光照強(qiáng)度增大是不是急劇增大的，而是有輕微增大。但是考慮到透鏡價(jià)格相對(duì)于太陽(yáng)能電池低廉，因?yàn)橥哥R集中也是一個(gè)有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)選擇。圖5 實(shí)測(cè)太陽(yáng)能電池暗特性曲線圖5給出了對(duì)某種商用太陽(yáng)能電池板室溫下25實(shí)際測(cè)量得到的暗特性IV曲線。圖6 實(shí)測(cè)太陽(yáng)能電池光特性曲線圖6是對(duì)某種商用太陽(yáng)能電池板室溫下2

15、5、150W氙燈光源直接照射下得到的光特性IV曲線、功率曲線和最大功率矩形示意圖。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)備采用整體箱式布局，所有元件都集中在一個(gè)箱體中，無(wú)外在別離構(gòu)造。包括光源與太陽(yáng)能電池、光路和外電路三個(gè)局部。1、光源與太陽(yáng)能電池局部采用高壓氙燈光源，高壓氙燈具有與太陽(yáng)光相近的光譜分布特征。光源標(biāo)稱(chēng)功率750W。2、光路局部本設(shè)備光路簡(jiǎn)潔，有光源、濾色片、光強(qiáng)探測(cè)器構(gòu)成。濾色片用于研究近似單色光作用下太陽(yáng)能的光譜響應(yīng)特性。光強(qiáng)探測(cè)器標(biāo)定入射光強(qiáng)度。外電路外電路包括光源驅(qū)動(dòng)電路、溫度控制電路和測(cè)試分析電路三局部。光源驅(qū)動(dòng)電路用于氙燈的點(diǎn)燃和軸流風(fēng)冷。溫控電路用于太陽(yáng)能電池片的溫度控制，加熱采用電阻絲加

16、熱，冷卻采用兩級(jí)半導(dǎo)體冷堆方式。可在60150范圍內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)展特性測(cè)量。測(cè)試分析電路提供測(cè)試分析儀表的工作電壓。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、太陽(yáng)能電池暗特性測(cè)試暗特性測(cè)試不需要開(kāi)啟光源。 測(cè)試反偏電壓V下通過(guò)太陽(yáng)能電池的電流I；測(cè)試正向偏壓下通過(guò)太陽(yáng)能電池的電流I。匯總測(cè)試數(shù)據(jù)形成IV特性曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排測(cè)量不同溫度下的特性曲線。根據(jù)理想pn結(jié)電流電壓方程對(duì)正偏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展擬和。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：匯總正向偏壓數(shù)據(jù)形成的I-V特性曲線如以以下圖：取特性曲線上兩點(diǎn)3000，20000，3300，60000由，其中為常數(shù)，可得=273mV，IS=0.34A，即擬合函數(shù)為2、太陽(yáng)能電池光照特性測(cè)試1不加載濾色

17、片、光強(qiáng)度最大條件下通過(guò)改變負(fù)載電阻來(lái)測(cè)試太陽(yáng)能電池IV特性曲線，匯總數(shù)據(jù)形成IV特性曲線，然后根據(jù)特性曲線求解出開(kāi)路電壓Voc、閉路電流Isc；不加載濾色片，在兩種不同光強(qiáng)下測(cè)量IV特性，得到不同光強(qiáng)下的IV特性曲線、開(kāi)路電壓、閉路電流數(shù)據(jù)；最大光強(qiáng)下，加載不同濾色片，測(cè)量IV特性，得到不同單色光照情況下的IV特性曲線、開(kāi)路電壓、閉路電路數(shù)據(jù)；4不同溫度下的重復(fù)1得到不同溫度下IV特性曲線、開(kāi)路電壓、閉路電流數(shù)據(jù)。比照光強(qiáng)度、濾色片、溫度對(duì)太陽(yáng)能電池的IV特性的影響，根據(jù)IV曲線計(jì)算出不同測(cè)量參數(shù)下的最大功率矩形的值，進(jìn)而計(jì)算出占空系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1.不加載濾色片，06檔光強(qiáng)最大光強(qiáng)度下得到

18、的特性曲線如以以下圖：可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2680mV，短路電流ISC=55000A。Vm=2000mV，Im=48300A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.662.不加載濾色片，03檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2580mV，短路電流ISC=28500A。Vm=2050mV，Im=26000A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.72。加載710nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2330mV，短路電流ISC=2200A。Vm=1780mV，Im=1980A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.694.加載71

19、0nm濾色片，03檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2270mV，短路電流ISC=1100A。Vm=1700mV，Im=960A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.655.加載770nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2180mV，短路電流ISC=725A。Vm=1620mV，Im=600A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.61加載770nm濾色片，03檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2000mV，短路電流ISC=378A。Vm=1500mV，Im=293A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.

20、587.加載900nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2020mV，短路電流ISC=378A。Vm=1590mV，Im=293A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.618.加載1035nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2350mV，短路電流ISC=1770A。Vm=1830mV，Im=1530A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.679.加載660nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2500mV，短路電流ISC=3620A。Vm=2000mV，Im=3160A，占空系數(shù)I

21、mVm/ISCVOC)=0.70加載570nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2310mV，短路電流ISC=1730A。Vm=1820mV，Im=1480A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.67加載490nm濾色片，06檔光強(qiáng)下得到的特性曲線如以以下圖可以求出，開(kāi)路電壓VOC=2180mV，短路電流ISC=845A。Vm=1660mV，Im=695A，占空系數(shù)ImVm/ISCVOC)=0.63光強(qiáng)度、濾色片、溫度對(duì)太陽(yáng)能電池的IV特性的影響光強(qiáng)度增強(qiáng)，太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓和短路電流均相應(yīng)增強(qiáng)，但電壓變化幅度較小，呈對(duì)數(shù)式變化，而電流與光強(qiáng)變化成正比。

22、濾色片使太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓和短路電流都減小，對(duì)電壓影響較小，對(duì)電流影響很大。不同波長(zhǎng)的濾波片對(duì)應(yīng)的短路電流不同。隨著溫度的上升，短路電流上升，開(kāi)路電壓減少，轉(zhuǎn)換效率降低。 3、不同基材多晶、非晶、單晶太陽(yáng)能電池特性比照研究轉(zhuǎn)換效率，單晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅太陽(yáng)能電池非晶硅太陽(yáng)能電池。五、問(wèn)題1、太陽(yáng)能電池的工作原理是什么答：太陽(yáng)能電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。其 基本原理是：當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池外表時(shí)，一局部光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子。在內(nèi)建電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，電子產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，使pn結(jié)兩側(cè)形成電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。為了得到較高的光電轉(zhuǎn)化效率，太陽(yáng)能電池在高溫下工