太阳能电池特性实验指导说明书

太阳能电池特性实验指导说明书

ID:35215462

大小:112.00 KB

页数:3页

时间:2019-03-21

太阳能电池特性实验指导说明书_第1页
太阳能电池特性实验指导说明书_第2页
太阳能电池特性实验指导说明书_第3页
资源描述:

《太阳能电池特性实验指导说明书》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库

1、第2页太阳能电池特性实验一、实验内容1.测量太阳能电池的开路电压和光强之间的关系2.测量太阳能电池的短路电流和光强之间的关系3.太阳能电池的I-V曲线测量4.太阳电池效率的测量二、实验原理太阳能电池利用半导体P-N结受光照射时的光伏效应发电,太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面P-N结,图1为P-N结示意图。P型半导体中有相当数量的空穴,几乎没有自由电子。N型半导体中有相当数量的自由电子,几乎没有空穴。当两种半导体结合在一起形成P-N结时,N区的电子(带负电)向P区扩散,P区的空穴(带正电)向N区扩散,在P-N结附近形成空间电荷区与势垒电场。

2、势垒电场会使载流子向扩散的反方向作漂移运动,最终扩散与漂移达到平衡,使流过P-N结的净电流为零。在空间电荷区内,P区的空穴被来自N区的电子复合,N区的电子被来自P区的空穴复合,使该区内几乎没有能导电的载流子,又称为结区或耗尽区。当光电池受光照射时,部分电子被激发而产生电子-空穴对,在结区激发的电子和空穴分别被势垒电场推向N区和P区,使N区有过量的电子而带负电,P区有过量的空穴而带正电,P-N结两端形成电压,这就是光伏效应,若将P-N结两端接入外电路,就可向负载输出电能。在一定的光照条件下,改变太阳能电池负载电阻的大小,测量其输出电压与输出电流,

3、得到输出伏安特性,如图2实线所示。负载电阻为零时测得的最大电流ISC称为短路电流。负载断开时测得的最大电压VOC称为开路电压。太阳能电池的输出功率为输出电压与输出电流的乘积。同样的电池及光照条件,负载电阻大小不一样时,输出的功率是不一样的。若以输出电压为横坐标,输出功率为纵坐标,绘出的P-V曲线如图2点划线所示。第2页输出电压与输出电流的最大乘积值称为最大输出功率Pmax。填充因子F.F定义为:(1)填充因子是表征太阳电池性能优劣的重要参数,其值越大,电池的光电转换效率越高,一般的硅光电池FF值在0.75~0.8之间。转换效率ηs定义为:(2)

4、Pin为入射到太阳能电池表面的光功率。理论分析及实验表明,在不同的光照条件下,短路电流随入射光功率线性增长,而开路电压在入射光功率增加时只略微增加,如图3所示。  三、实验仪器四、实验内容与步骤1.开路电压,短路电流与光强关系测量表13种太阳能电池开路电压与短路电流随光强变化关系距离(㎝)101520253035404550光功率(W)光强I=P/S(W/m2)电池类型(单,多,非晶)开路电压VOC(V)短路电流ISC(mA)根据表1数据,画出太阳能电池的开路电压随光强变化的关系曲线。根据表1数据,画出太阳能电池的短路电流随光强变化的关系曲线。

5、第2页2.太阳能电池输出特性实验以电阻作为太阳能电池负载。在一定光照强度下,通过改变电阻值,记录太阳能电池的输出电压V和电流I,并计算输出功率PO=V×I,填于表2中。表2太阳能电池输出特性实验光强I=W/m2电池类型(单,多,非晶)输出电压V(V)00.20.40.60.811.21.41.6……输出电流I(A)输出功率PO(W)根据表2数据作太阳能电池的输出伏安特性曲线及功率曲线,并与图2比较。找出最大功率点,对应的电阻值即为最佳匹配负载。由(1)式计算填充因子。由(2)式计算转换效率。入射到太阳能电池板上的光功率Pin=I×S1,S1为太

6、阳能电池板面积。若时间允许,可改变光照强度(改变滑动支架的位置),重复前面的实验。【注意事项】1.在预热光源的时候,需用遮光罩罩住太阳能电池,以降低太阳能电池的温度,减小实验误差;2.光源工作及关闭后的约1小时期间,灯罩表面的温度都很高,请不要触摸;

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。