太陽(yáng)能特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)

1、太陽(yáng)能電池的特性測(cè)量一、課堂筆記的預(yù)習(xí)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）調(diào)整儀器：圖1 實(shí)驗(yàn)儀器連接電流表，使電流表與電池、可變電阻串聯(lián)，調(diào)節(jié)量程為直流200 mA.連接電壓表使之與電池并聯(lián)，調(diào)節(jié)量程為直流3 V.連接鹵素?zé)襞c穩(wěn)壓源，使電池充分接受鹵素?zé)粽丈洹＃?）測(cè)量：接通電路，將可變電阻器阻值調(diào)為最小以實(shí)現(xiàn)短路，并調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦娫摧敵龉β?，使得短路電流?5 mA.逐步改變負(fù)載電阻值降低電流，分別讀取電流值、電壓值，記入表格。斷開(kāi)電路，測(cè)量并記錄開(kāi)路電壓。調(diào)節(jié)鹵素?zé)綦娫摧敵龉β史謩e使短路電流為35 mA, 25 mA, 15 mA, 并重復(fù)上述測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄。在不同照度下，測(cè)量太陽(yáng)能電池輸出功率P和負(fù)載電阻

2、R的函數(shù)關(guān)系。三、數(shù)據(jù)記錄四、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)，可以得到以下數(shù)據(jù)。：同一短路電流下測(cè)得的最大功率所對(duì)應(yīng)的變阻器阻值。：內(nèi)阻阻值。：同一短路電流下測(cè)得的最大功率。：填充因子，用于表征光電轉(zhuǎn)換效率，越接近1，光電轉(zhuǎn)換效率越高。其中：由以上敘述和公式可以得到以下表格。表2 由原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)短路電流Is/mARmax/Ri/Rmax/RiPmax/mW(Uo*Is)/mWF=Pmax/(Uo*Is)F平均值4540.0 45.6 0.878 72.25 92.250.783 0.7913549.6 58.0 0.854 55.61 71.050.783 2568.5 78.8 0

3、.869 38.79 49.250.788 15108.9 127.3 0.855 23.21 28.650.810 當(dāng)短路電流Is=45 mA, 35 mA, 25 mA, 15 mA時(shí)，選取合適的樣本點(diǎn)繪制太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線如下。圖2 不同短路電流下太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線可以看出，該伏安特性曲線與理想的伏安特性曲線相近。五、思考題1.溫度會(huì)對(duì)太陽(yáng)能電池帶來(lái)什么影響？溫度會(huì)影響太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓，短路電流，輸出功率。決定開(kāi)路電壓大小的是半導(dǎo)體的禁帶寬度和費(fèi)米能級(jí)，由于溫度越高，其費(fèi)米能級(jí)越靠近價(jià)帶，所以溫度越高其開(kāi)路電壓越小，也就是說(shuō)，溫度-開(kāi)路電壓二者的曲線大概是一個(gè)斜率為負(fù)值的直線。溫度與短路電流的關(guān)系是溫度越高短路電流越大，但是需要注意的是這里短路電流升高的趨勢(shì)要小于上面第一條中開(kāi)路電壓下降的趨勢(shì)，也就是說(shuō)溫度短路電流二者的曲線是一個(gè)斜率略微為正值的直線。因?yàn)闇囟壬叩臅r(shí)候開(kāi)路電壓下降很厲害，其幅度比短路電流升高的幅度要大，所以在溫度升高的時(shí)候其總輸出功率是下降的，因?yàn)镻=UI，U下降的厲害，而I上升的幅度很小。2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量光生電流連接太陽(yáng)能電池與負(fù)載，在光強(qiáng)E和負(fù)載一定的