大学物理实验太阳能电池特性研究_实验报告参考

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1、实验报告课程名称大学物理实验实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期200年月日一、实验目的1．在没有光照时，太阳能电池主要结构为一个二极管，测量该二极管在正向偏压时的伏安特性曲线，并求得电压和电流关系的经验公式。2．测量太阳能电池在光照时的输出伏安特性，作出伏安特性曲线图，从图中求得它的短路电流()、开路电压()、最大输出功率及填充因子，。填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。二、实验器材光具座及滑块座、具有引出接线的盒装太阳能电池、数字万用表1只（用户自备）、电阻箱1只（用户自备）、白炽灯光源1只（射灯结构，功率）、

2、光功率计（带直流稳压电源）、导线若干、遮光罩1个、单刀双掷开关1个。三、实验原理太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管，当U较大时，，其正向偏压与通过电流的关系式近似为：，、是常数。两边取对数得由半导体理论，二极管主要是由能隙为的半导体构成。为半导体导电带，为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收，产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响而产生光电流。四、实验步骤1．在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的特性，用实验测得的正向偏压时关系数据，画出曲线并求得常数和的值

3、。2．在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池距离保持为。（1）画出测量实验线路图。（2）测量太阳能电池在不同负载电阻下，对变化关系，画出曲线图。（3）用外推法求短路电流和开路电压。（4）求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。（5）计算填充因子。五、实验数据和数据处理1.在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的特性。表1　全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性数据记录，，相关系数，电流与电压的指数关系得到验证。2．在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一

4、些特性。表2　恒定光照下太阳能电池在不加偏压时伏安特性数据记录WW20044003004600400480060050008005500100060001200650014007000160075001800800020008500220090002400100002600200002800300003000400003200500003400600003600700003800800004000900004200用外推法求得短路电流=，开路电压=。太阳能电池的最大输出功率，最大输出功率时负载电阻。填充因子==。六.实验结果，，短

5、路电流=，开路电压=。填充因子=。七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题实验报告内容：一.实验目的二.实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）三.实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题