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1、,太阳能电池特性实验,能源短缺,环境污染,太阳能光伏发电是可以预见的清洁能源利用最好方案。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，photo 光线，voltaics 电力，缩写为PV)，简称光伏。本实验主要研究多晶硅，非晶硅两种太阳能电池的特性。,实验目的,1.测量太阳能电池的暗伏安特性；,2.测量开路电压、短路电流与光强关系的；,3.测量太阳能电池输出特性。,实验原理,太阳光电池的发电原理是利用太阳电池吸收0.4m1.1m波长(针对硅晶)的太阳光
2、，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。,太阳能电池是一种可以将能量转换的光电元件，由运用P型与N型半导体接合而成的，其基本结构就是一个大面积的P-N结。,光源（碘钨灯）、电压源、电流表、太阳能电池、电压/光强表、遮光罩、滑动支架、导轨、可变电阻箱等,实验仪器,1.开路电压open-circuit voltage(VOC)：太阳能电池处于开路状态时两端电压，即负载断开时测得的最大电压 2.短路电流short-circuit current(ISC)：太阳电池处于短路状态时流过的电流，即负载电阻为零时测得的最大电流。,光伏电池的主要性能参数有开路电压VOC、短路电流ISC、最大输出功率Pmax
3、、填充因子F.F、能量转换效率s(%)等。,3.输出功率：太阳能电池的输出功率为输出电压与输入电压的乘积。输出电压与输出电流的最大乘积值称为最大输出功率Pmax。,4.填充因子Fill Factor(F.F)，是太阳能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。,5.能量转换效率Power Conversion Efficiency(s(%)：太阳电池的最大输出功率和入射光的功率之比。,*测太阳能输出特性实验时，选30cm处的光强,其中I为光强，S为面积,实验内容及步骤,1.太阳能电池的暗伏安特性测量,伏安特性测量接线原理图,注意：1.打开光源，用遮光罩罩住太阳能电池；2.注意电
4、路的连接；将“电压输出”接口的两根线互换，即加上反向电压；3.电流表量程建议为200mA，表1仅需测量电压为-7-3V时多晶硅和非晶硅的电流。,表1 三种太阳能电池的暗伏安特性测量,2.测试电池的开路电压与短路电流,注意：1.打开光源开关，预热5分钟；2.打开遮光罩，将光强探头装在太阳能电池板位置，测试仪设为“光强测量”；3.将光探头换为多晶硅或非晶硅时，需要把测试仪设置为“电压表”状态,表2 三种太阳能电池开路电压与短路电流随光强变化关系,3.测试电池的输出特性（改变负载）,注意：1.选距离为30cm进行实验；2.边做边算，找出并标注最大的输出功率，且之后需有两组数据做支撑。,表3 3种太阳能电池输出特性实验,注意事项,2.做太阳能电池输出特性实验也就是表3时，要边做边算，找到最大值，并作标注，且找到最大值后需要有两组数据来支撑；,3.每个实验台上的仪器不能相互调换；,4.实验完毕后，请整理好试验台。,1.开路电压、短路电流不能同时测；,实验报告要求,用坐标纸画出特性曲线图,预习手册数据页,实验报告,
