太阳能电池实验报告及评分标准
有机太阳能电池实验报告
有机太阳能电池实验报告实验项目名称P3HT-PC61BM 体异质结聚合物太阳能电池器件制作与性能测试实验日期指导老师实验者学号专业班级第一部分:实验预习报告一、实验目的通过在实验室现场制作P3HT-PC61BM 聚合物体异质结太阳能电池器件以及开展电池性能测试,了解有机太阳能电池的制作工艺与流程,熟悉相关的加工处理与分析测试设备工作原理与使用方法,加深对有机太阳能电池的感性认识,提高学生的实际操作能力,培养学生对科学研究的兴趣。
二、实验仪器电子分析天平、加热磁力搅拌器、超声仪、紫外臭氧清洗系统、旋涂仪、惰性气体操作系统、真空蒸镀系统、太阳光模拟器、数字源表、台阶仪三、实验要求1、严格按照实验室要求与规范开展实验,未经允许不得随意触摸或按动设备开关或按钮以及设备控制系统。
2、实验期间保持室内安静,保持实验室内清洁卫生。
3、熟悉有机太阳能电池加工与测试相关设备、原理与方法。
四、实验内容与实验步骤1.聚合物体异质结加工溶液的配制(活性层P3HT:PCBM 溶液的配制)在手套箱外称取所需的P3HT 5、6mg 与PCBM 5、6mg,混合好装入带有磁子的5mL 瓶子中,转移到手套箱中;用一次性注射器吸取0、33mL oDCB(邻二氯苯)溶剂,配成17mg mL-1的溶液,放到加热台(加热台需要 5 分钟的稳定时间)上,设置温度为85℃,搅拌1h 后,冷却至室温待用。
2.导电玻璃表面清洁与处理。
A.首先确认ITO 面,用万用电表(打到Ω档)测试其表面电阻,有电阻的一面为ITO,在其反面的边缘处刻‘上’字(见下图)。
将ITO 依次放到去离子水、丙酮与异丙醇中超声清洗10 分钟。
每次超声完毕,用镊子取出ITO,用同样的溶剂反复冲洗两面三次,之后用氮气枪迅速吹干,立刻放到盛有下一种溶剂的容器中清洗。
最后将用氮气枪吹干的ITO 转移到六孔板中转移至紫外/臭氧清洗机(操作详见其说明)中,将ITO面朝上,表面清洁处理10 分钟后,将ITO 取出并置于六孔板中待旋涂PEDOT:PSS(ITO 面朝下)。
太阳能电池特性测试实验报告-资料类
太阳能电池特性测试实验报告－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验设备与材料3、实验原理4、实验步骤5、数据记录与处理6、实验结果与分析7、误差分析8、结论与展望1、实验目的11 了解太阳能电池的工作原理和基本特性。
111 掌握太阳能电池的输出特性和效率的测量方法。
112 研究光照强度、负载电阻等因素对太阳能电池性能的影响。
2、实验设备与材料21 太阳能电池板211 光源模拟器212 数字万用表213 可变电阻箱214 数据采集卡及计算机3、实验原理31 太阳能电池的工作原理基于光伏效应，当光照射到半导体材料上时，光子能量被吸收，产生电子空穴对。
在内建电场的作用下，电子和空穴分别向两端移动，形成光生电动势。
311 太阳能电池的输出特性包括短路电流（Isc）、开路电压（Voc）、最大输出功率（Pm）等。
312 太阳能电池的效率（η）定义为输出电功率与入射光功率之比。
4、实验步骤41 连接实验设备，将太阳能电池板与光源模拟器、数字万用表、可变电阻箱等连接好。
411 调节光源模拟器的光照强度，设置不同的光照条件。
412 改变可变电阻箱的电阻值，测量太阳能电池在不同负载电阻下的输出电压（V）和输出电流（I）。
413 记录数据，包括光照强度、负载电阻、输出电压和输出电流等。
5、数据记录与处理51 将测量得到的数据整理成表格形式，包括光照强度、负载电阻、输出电压、输出电流等。
511 计算太阳能电池的短路电流（Isc）、开路电压（Voc）和最大输出功率（Pm）。
512 根据公式计算太阳能电池的效率（η）。
6、实验结果与分析61 绘制太阳能电池的输出特性曲线，包括输出电压输出电流曲线（VI 曲线）和输出功率输出电压曲线（PV 曲线）。
611 分析光照强度对太阳能电池输出特性的影响，随着光照强度的增加，短路电流和开路电压均增大。
612 研究负载电阻对太阳能电池输出功率的影响，存在一个最佳负载电阻，使得输出功率达到最大值。
太阳能光伏电池检验测试结果与分析
由此可见随着温度升高，反向饱和电流随着指数因子 迅速增大。且带隙越宽的半导体材料，这种变化越剧烈。
半导体材料禁带宽度是温度的函数 ，其中 为绝对零度时候的带隙宽度。设有 ，Vg0是绝对零度时导带底和价带顶的电势差。由此可以得到含有温度参数的正向电流电压关系为：
显然正向电流在确定外加电压下也是随着温度升高而增大的。
1、光源与太阳能电池部分
采用高压氙灯光源，高压氙灯具有与太阳光相近的光谱分布特征。光源标称功率750W。
2、光路部分
本设备光路简洁，有光源、滤色片、光强探测器构成。滤色片用于研究近似单色光作用下太阳能的光谱响应特性。光强探测器标定入射光强度。
3、外电路
外电路包括光源驱动电路、温度控制电路和测试分析电路三部分。光源驱动电路用于氙灯的点燃和轴流风冷。温控电路用于太阳能电池片的温度控制，加热采用电阻丝加热，冷却采用两级半导体冷堆方式。可在60℃~150℃范围内对样品进行特性测量。测试分析电路提供测试分析仪表的工作电压。
2、太阳能电池无光照情况下的电流电压关系－（暗特性）
太阳能电池是依据光生伏特效应把太阳能或者光能转化为电能的半导体器件。如果没有光照，太阳能电池等价于一个pn结。通常把无光照情况下太阳能电池的电流电压特性叫做暗特性。简单的处理方式是把无光照情况下的太阳能电池等价于一个理想pn结。其电流电压关系为肖克莱方程：
太阳能电池实验报告
实验报告
实验项目染料敏感化太阳能电池的制备及测试专业班级数学系 11级2班
姓名吴飞跃
学号 10114541
指导教师李艳
日期2011 年12 月8 日
图1.电池工作过程的基本原理
光电流的产生经历了以下：
吸附在光阳极表面的染料分子吸收光子由基态跃迁至激发态
处于激发态的染料分子将电子快速地注入到能级较低的半导体导带中，并通过光阳极流经外电路到达阴极:
失去电子处于氧化态的染料分子可迅速氧化电解质溶液(以了场一电解液为例中的电子给体，自身被还原为初始状态:
图2. 电池的IV曲线
超声清洗24h，然后去离子水清洗3h，无水乙醇清洗。
太阳能电池板的实训报告
一、实验背景随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提升，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到了越来越多的关注。
太阳能电池板作为太阳能利用的重要设备，其性能和效率的研究与应用具有重要的现实意义。
本实训报告针对太阳能电池板的原理、性能测试及在实际应用中的注意事项进行探讨。
二、实验目的1. 了解太阳能电池板的基本原理和结构；2. 掌握太阳能电池板性能测试的方法和指标；3. 分析太阳能电池板在实际应用中的影响因素；4. 培养动手能力和团队协作精神。
三、实验原理太阳能电池板是将太阳光能直接转换为电能的装置，其基本原理是光电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子能量被半导体材料吸收，产生电子-空穴对，电子在外电场的作用下向正极移动，空穴向负极移动，从而形成电流。
四、实验内容1. 太阳能电池板结构分析实验采用BPT07C太阳能电池组件演示测量实验台进行实训。
该实验台包括太阳能电池组件、实验操作台、太阳能电池组等模块。
实验操作台为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固。
台面上方有实验屏及电源箱，可放置实验模块并提供实验所需各种电源；台面下有抽屉和柜门，可放置工具、模块等。
2. 太阳能电池板性能测试（1）开路电压测试将太阳能电池板正负极分别接入电压表，测量开路电压U0。
开路电压是指太阳能电池板在无负载情况下，两端电压的差值。
（2）短路电流测试将太阳能电池板正负极分别接入电流表，测量短路电流Isc。
短路电流是指太阳能电池板在负载电阻为0时，通过电池板的电流。
（3）输出功率测试将太阳能电池板接入负载电阻R，测量输出电压U和电流I，计算输出功率P。
输出功率是指太阳能电池板在负载电阻R下，向负载提供的功率。
3. 太阳能电池板在实际应用中的影响因素分析（1）光照强度：光照强度是影响太阳能电池板发电量的重要因素。
光照强度越高，太阳能电池板发电量越大。
（2）温度：温度对太阳能电池板的性能有较大影响。
太阳能电池实验报告及评分标准
太阳能电池实验总分：100组卷人：系统管理员一、单选题共 2 小题共 10 分1. (5分)随负载电阻的增加，I对U的变化关系是（）标准答案：AA. 先缓慢降低，到达一定值后急剧降低B. 不断增加C. 线性变化D. 先增加后降低2. (5分)太阳能电池的输出功率随负载电阻的变化关系是（）标准答案：BA. 先降低后增加，有一个峰值B. 先增加后降低，有一个峰值C. 先不断增加D. 不断降低二、判断题共 5 小题共 10 分1. (2分)入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度Eg时，才会产生电子-空穴对。
标准答案：正确2. (2分)太阳能的最大功率比开路电压和短路电流的乘积要大。
标准答案：错误3. (2分)在pn结附近p区的少数载流子由于浓度梯度而扩散，到达结界面处，形成耗尽区。
标准答案：错误4. (2分)光生电场方向与内建电场相反，由p区指向n区。
标准答案：正确5. (2分)在负载电阻大的情况下，太阳能电池可以看成一个恒压源。
标准答案：正确三、操作题共 1 小题共 80 分1. (80分)太阳能电池实验内容考题内容：太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1（4）断开电路，测量并记录开路电压。
（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
（6）根据测量结果，完成实验表格。
初始状态：考察关键点：太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1（4）断开电路，测量并记录开路电压。
太阳能电池特性研究_实验报告参考
E I I圏&全暗吋太阳能电池在外加偏压吋的伏安特性测量电路之二四、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I ~ U特性，用实验测得的正向偏压时I ~ U关系数据，画出I ~ U曲线并求得常数1和I。
的值。
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20cm。
(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U变化关系，画出I ~ U曲线图。
(3)用外推法求短路电流| sc和开路电压U oc。
(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［FF =P m/(l sc ・U°c)］。
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I ~ U特性。
表1图-(b)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线二V ,丨0二mA，相关系数0.9996，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，测量太阳能电池一些特性。
图9恒定光强无偏压时太阳能电池输出功率与负载电阻关系曲线太阳能电池的最大输出功率P m 二 ，最大输出功率时负载电阻 R L二1. 2I (inA)3在恒定光照下太阳能电池不加偏压时的伏安特性曲线填充因子[FF 二P m/(l sc ・U°c)]= = 。
六.实验结果- V ' , I o = mA,短路电流l sc= ,开路电压U OC=。
填充因子[FF =P m/(l sc ・U°c)]=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）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.源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题三.实验原理（原理文字叙述分析讨论（实验结果的误差来欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。
太阳能电池性能测试实验
太阳能电池性能测试实验太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，它是利用光电效应原理工作的。
为了评估太阳能电池的性能，我们可以进行多种测试实验，包括光电转换效率测试、电流-电压特性曲线测试、稳态和暗态测试以及温度测试等。
本文将详细解读这些实验的定律和准备工作，并讨论太阳能电池性能测试的应用和其他专业性角度。
一、光电转换效率测试光电转换效率是评估太阳能电池性能的重要指标，它代表了太阳能电池将太阳能转化为电能的能力。
实验准备：1. 太阳能电池：选取一块面积适中的太阳能电池，确保它的电流暗态偏差小于1%。
2. 太阳光源：选择适合测试太阳能电池的太阳光源，确保其光照度足够高且光谱匹配太阳光谱。
3. 电子负载：用于测量太阳能电池的电流和电压输出。
实验过程：1. 设置太阳能电池：将太阳能电池安装在正确的位置上，并连接到电子负载。
2. 测量电流和电压：通过改变负载的阻抗，测量电流和电压的值，并记录数据。
3. 计算光电转换效率：根据测得的电流和电压值，可以计算出光电转换效率，常用公式为光电转换效率=（输出功率/输入功率）* 100%。
应用和其他专业性角度：光电转换效率测试的结果可以用于评估太阳能电池的性能，并与其他太阳能电池进行比较。
这对于研究新型太阳能电池材料和结构设计具有重要意义。
此外，太阳能电池的光电转换效率也影响着其在实际应用中的性能和效益，对于太阳能发电系统的设计和优化具有指导意义。
二、电流-电压特性曲线测试电流-电压特性曲线测试是了解太阳能电池在不同工作条件下的性能的重要手段。
实验准备：1. 太阳能电池样品：选择一些太阳能电池样品进行测试，确保它们的性能和参数有较大差异，以获得可靠的数据。
2. 电子负载：用于控制太阳能电池的负载。
3. 电压源：用于提供不同的电压给太阳能电池。
实验过程：1. 设置太阳能电池：将太阳能电池连接到电子负载和电压源。
实验过程：1. 设置太阳能电池：将太阳能电池连接到电子负载和电压源。
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太阳能电池实验
总分：100组卷人：系统管理员
一、单选题共 2 小题共 10 分
1. (5分)随负载电阻的增加，I对U的变化关系是（）
标准答案：A
A. 先缓慢降低，到达一定值后急剧降低
B. 不断增加
C. 线性变化
D. 先增加后降低
2. (5分)太阳能电池的输出功率随负载电阻的变化关系是（）
标准答案：B
A. 先降低后增加，有一个峰值
B. 先增加后降低，有一个峰值
C. 先不断增加
D. 不断降低
二、判断题共 5 小题共 10 分
1. (2分)入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度Eg时，才会产生电子-空穴对。
标准答案：正确
2. (2分)太阳能的最大功率比开路电压和短路电流的乘积要大。
标准答案：错误
3. (2分)在pn结附近p区的少数载流子由于浓度梯度而扩散，到达结界面处，形成耗尽区。
标准答案：错误
4. (2分)光生电场方向与内建电场相反，由p区指向n区。
标准答案：正确
5. (2分)在负载电阻大的情况下，太阳能电池可以看成一个恒压源。
标准答案：正确
三、操作题共 1 小题共 80 分
1. (80分)太阳能电池实验内容
考题内容：
太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1
（4）断开电路，测量并记录开路电压。
（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
（6）根据测量结果，完成实验表格。
初始状态：
考察关键点：
太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1
（4）断开电路，测量并记录开路电压。
（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
（6）根据测量结果，完成实验表格。
要测量的物理量：
★连线
◆ (12.00分)将电路连接好，然后点击按钮保存连线状态
评分规则：
连接成功，得15.00分
连接失败，得0.00分
标准答案：从实验中获取
★表1：测量太阳能电池的端电压U和通过负载电阻的电流I(短路电流Is 开路电压U0)
◆ (5.00分)Is=45mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第一组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=35mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第二组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=25mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第三组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=15mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第四组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.50分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得10.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得5.00分
标准答案：从实验中获取
★表2：对应于最大功率的负载电阻值Rmax和根据（2）式计算出的内阻值Ri ◆ (24.00分)对应于最大功率的负载电阻值Rmax和根据（2）式计算出的内阻值Ri 评分规则：
Rmax/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
Ri/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
Rmax/Ri
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
★表3：最大功率Pmax和开路电压与短路电流的乘积
◆ (24.00分)最大功率Pmax和开路电压与短路电流的乘积
评分规则：
Pmax/mW
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
U0?IS/ mW
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
F=Pmax/U0?IS
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Fmax的平均值是
评分规则：
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取。