太陽(yáng)能電池基本特性的測(cè)量

#1）電壓趨于0V時(shí)，雄-1=0所以公式⑶U+RshI0（瑞—1）=I（Rs+匕）近似化簡(jiǎn)為U=I（Rs+Rsh），即呈線性。由于公式（5）耳《1得U=IRshssRshs實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知RSh-1-1x105^2）電壓區(qū)域1.37V?3.53V時(shí)，血》1并且兀丿。不太小，所以傀丿。（°鴛一"》U，因此公式（3）U+兀丿。（喘-1）=/（代+匕）近似化簡(jiǎn)為RshI0e^=I（Rs+Rsh）即呈e指數(shù)關(guān)系。3）電壓區(qū)域7.91V?14.91V時(shí)，由上文分析得，經(jīng)驗(yàn)公式G）厶=/0（e鴛-1）不成立。貝V,此時(shí)偏壓已經(jīng)大于勢(shì)壘高度，故厶正比于電壓U（即g=KU+b）,所以代入公式（2）IRs+（l-Id）Rsh-U=0得到此時(shí)的太陽(yáng)能電池直流模型為（k+1）u+b=l（Rs+Rsh），與線性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。4.關(guān)于禁帶寬度測(cè)量的誤差分析：首先，在整個(gè)過程中的推算相當(dāng)依賴于黑體輻射公式，在沒有論證所用燈泡與其契合程度的情況下，這種假設(shè)帶來的誤差難以估量。其次，在計(jì)算光譜儀響應(yīng)函數(shù)的時(shí)候，單色儀的相對(duì)透射率并未計(jì)入考慮而實(shí)際在本實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)范圍之內(nèi)，它的變化從0.64?1，也就是說會(huì)使得真實(shí)響應(yīng)函數(shù)與本實(shí)驗(yàn)中所得到的響應(yīng)函數(shù)有兩倍之差，對(duì)最終的分布有相當(dāng)大的影響。第三，在處理過程中，并沒有考慮太陽(yáng)能電池的表面材料對(duì)于各個(gè)波長(zhǎng)光子的透射率，這一個(gè)因素的測(cè)量將涉及到更多的實(shí)驗(yàn)。第四，實(shí)驗(yàn)中對(duì)數(shù)據(jù)處理過程太過于復(fù)雜，本想盡量準(zhǔn)確地對(duì)所有量進(jìn)行測(cè)量，計(jì)入最終結(jié)果，但在追求這種高度合理性的時(shí)候，不得不引入過多的對(duì)數(shù)據(jù)的處理，產(chǎn)生了相當(dāng)程度的數(shù)據(jù)失真，10%的誤差率顯然是過大的。然而從另一個(gè)角度來講，雖然最終的數(shù)據(jù)并不令人滿意，但是整個(gè)過程當(dāng)中都是有理可依的一路走下來，也是感覺很好的。相信隨著儀器的優(yōu)化，用這種方法對(duì)禁帶寬度進(jìn)行推算的誤差可以越來越小。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.無(wú)光照條件下，太陽(yáng)能電池正向偏壓伏安特性分為4段：0V?1.17V線性區(qū)域、1.37V?3.53Ve指數(shù)關(guān)系區(qū)域、3.53V?7.71V過渡區(qū)、7.91V?14.91V線性區(qū)域。測(cè)得并驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)公式為Id=3.11x10-5x（e2.43xu-1）成立條件是無(wú)光照、小偏壓。發(fā)射系數(shù)n±U(n)=2.06±0.01。此時(shí)太陽(yáng)能電池伏安特性曲線分段的物理內(nèi)涵是體電阻Rsh和接觸電阻&共同影響的結(jié)果。在固定光照強(qiáng)度條件下，隨負(fù)載電阻變化，太陽(yáng)能電池的輸出功率變化，且有一峰值。峰值前呈直線上升，峰值后呈反比例下降。在不同光強(qiáng)下的負(fù)載曲線有功率極大值點(diǎn)化與光強(qiáng)I的乘積為定值的關(guān)系。在不同光照強(qiáng)度條件下，太陽(yáng)能電池的短路電流與光強(qiáng)呈正比線性關(guān)系，太陽(yáng)能電池的開路電壓與光強(qiáng)呈e指數(shù)關(guān)系。利用不同截止波長(zhǎng)濾光片測(cè)量硅太陽(yáng)能電池的禁帶寬度時(shí)受到光源、濾光片透率以及太陽(yáng)能電池對(duì)不同能量光子的響應(yīng)特性等條件的影響。并推算出本實(shí)驗(yàn)中太陽(yáng)能電池禁帶寬度為1.21eV七、參考文獻(xiàn)茅傾青，潘立棟，陳駿逸，陸申龍.太陽(yáng)能電池基本特性測(cè)定實(shí)驗(yàn).物理實(shí)驗(yàn)，2004年，第24卷第11期6吳杏華，王慶凱，王殿元.光源對(duì)于太陽(yáng)能電池基本特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)影響的研究.九江學(xué)院學(xué)報(bào)，2007年，第6期66姜琳.太陽(yáng)能電池基本特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)——一個(gè)與能源利用有關(guān)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).大學(xué)物理，2005年，第24卷第6期52萬(wàn)步勇，苑進(jìn)社，馮慶.Or