太阳能电池光伏特性研究
太阳能电池基本特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除太阳能电池基本特性实验报告篇一：实验报告--太阳能电池伏安特性的测量实验报告姓名：张伟楠班级：F0703028学号：5070309108实验成绩：同组姓名：张家鹏实验日期：08.03.17指导教师：批阅日期：太阳能电池伏安特性的测量【实验目的】1.了解太阳能电池的工作原理及其应用2.测量太阳能电池的伏安特性曲线【实验原理】1．太阳电池的结构以晶体硅太阳电池为例，其结构示意图如图1所示．晶体硅太阳电池以硅半导体材料制成大面积pn结进行工作．一般采用n+/p同质结的结构，即在约10cm×10cm面积的p型硅片（厚度约500μm）上用扩散法制作出一层很薄（厚度~0.3μm）的经过重掺杂的n型层．然后在n型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极．在整个背面也制作金属膜，作为背面欧姆接触电极．这样就形成了晶体硅太阳电池．为了减少光的反射损失，一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜．图一太阳电池结构示意图2．光伏效应图二太阳电池发电原理示意图当光照射在距太阳电池表面很近的pn结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度eg，则在p区、n区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对．那些在结附近n区中产生的少数载流子由于存在浓度梯度而要扩散．只要少数载流子离pn结的距离小于它的扩散长度，总有一定几率扩散到结界面处．在p区与n区交界面的两侧即结区，存在一空间电荷区，也称为耗尽区．在耗尽区中，正负电荷间形成一电场，电场方向由n区指向p区，这个电场称为内建电场．这些扩散到结界面处的少数载流子（空穴）在内建电场的作用下被拉向p区．同样，如果在结附近p区中产生的少数载流子（电子）扩散到结界面处，也会被内建电场迅速被拉向n区．结区内产生的电子–空穴对在内建电场的作用下分别移向n区和p区．如果外电路处于开路状态，那么这些光生电子和空穴积累在pn结附近，使p区获得附加正电荷，n区获得附加负电荷，这样在pn结上产生一个光生电动势．这一现象称为光伏效应（photovoltaiceffect,缩写为pV）．3．太阳电池的表征参数太阳电池的工作原理是基于光伏效应．当光照射太阳电池时，将产生一个由n区到p区的光生电流Iph．同时，由于pn结二极管的特性，存在正向二极管电流ID，此电流方向从p区到n区，与光生电流相反．因此，实际获得的电流I为（1）式中VD为结电压，I0为二极管的反向饱和电流，Iph为与入射光的强度成正比的光生电流，其比例系数是由太阳电池的结构和材料的特性决定的．n称为理想系数（n值），是表示pn结特性的参数，通常在1~2之间．q为电子电荷，kb为波尔茨曼常数，T为温度．如果忽略太阳电池的串联电阻Rs，VD即为太阳电池的端电压V，则（1）式可写为（2）当太阳电池的输出端短路时，V=0（VD≈0），由（2）式可得到短路电流即太阳电池的短路电流等于光生电流，与入射光的强度成正比．当太阳电池的输出端开路时，I=0，由（2）和（3）式可得到开路电压（3）当太阳电池接上负载R时，所得的负载伏–安特性曲线如图2所示．负载R可以从零到无穷大．当负载Rm使太阳电池的功率输出为最大时，它对应的最大功率pm为（4）式中Im和Vm分别为最佳工作电流和最佳工作电压．将Voc与Isc的乘积与最大功率pm之比定义为填充因子FF，则（5）FF为太阳电池的重要表征参数，FF愈大则输出的功率愈高．FF取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想系数、串联电阻和并联电阻等．太阳电池的转换效率η定义为太阳电池的最大输出功率与照射到太阳电池的总辐射能pin之比，即（6）图三太阳电池的伏–安特性曲线4．太阳电池的等效电路图四太阳电池的等效电路图太阳电池可用pn结二极管D、恒流源Iph、太阳电池的电极等引起的串联电阻Rs和相当于pn结泄漏电流的并联电阻Rsh组成的电路来表示，如图3所示，该电路为太阳电池的等效电路．由等效电路图可以得出太阳电池两端的电流和电压的关系为（7）为了使太阳电池输出更大的功率，必须尽量减小串联电阻Rs，增大并联电阻Rsh．【实验数据记录、实验结果计算】◆实验中测得的各个条件下的电流、电压以及对应的功率的表格如下：表11.根据以上数据作出各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线2.各个条件下，光伏组件的输出功率p随负载电压V的变化【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】◆各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线图的分析与讨论从图中的曲线可以明显看出：1.光照距离越近，也即是光强越大，电池产生的电动势越大（但不能断定是否有上界）；2.研究电动势的大小，两个电池并联，电动势几乎不变，电池串联，电动势大致增大一倍；3.研究电池电阻的大小，在I-V图里，函数线越陡，电阻越小，函数线越平坦，电阻越大。
太阳能电池特性研究实验论文资料
电流I(mA) 32.1 31.7 31.6 31.4 31.1 30.9 30.8 30.7 30.6 30.4 29.9 28.3 26 21.8 12.8 电阻R（Ω） 0 6 12 19 25 32 39 46 53 60 68 79 90 112 199
0 6.34 12.64 18.84 24.88 30.9 36.96 42.98 48.96 54.72 59.8 62.26 59.8 52.32 32 表3 三种太阳能电池输出特性实验 D=20㎝ 光强I=292W/㎡ S=2.5*10^-3m2 Pin=I×S=730mW
才明显增大。
．开路电压，短路电流与光强关系测量
5分钟。
将光功率探头装在太阳能
探头输出线连接到太阳能电池
。由近及远移动滑动支
5㎝）
I,记录对应的光强值.
测试仪设置为“电压表”状态．按图2A接线。按测量光强时的距离值（光
5cm记录对应的开路电压值Uoc。
2B接线．将太阳能电池输出线连接到电流表，按测量光强时的距离
的优点，具有很大的开发潜能。同时太阳
间断性和不稳定性、效率低和成本高的缺点，制约着太阳能的普及
这需要科研设计来克服。通过研究三种太阳能电池的光电特性，了解各自
太阳能电池的分类
也称光伏电池或光电池。美
Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池，但是效率太低，造价又
因此没有多少商业价值。后来由于航天科技的逐步发展，太阳能电池
便可以由转换为电能，若光子所携带得能量小于能隙时，光子没有足够的能
不会产生任何的电流，因此并非所有光子都能顺利地由太
），一般太阳能电池的转换效率在20％左右。
实验过程
太阳能电池IV特性实验报告
一、太阳能电池基本IV特性实验1.实验目的1.了解太阳能光伏电池的基本特性参数：开路电压、短路电流、峰值电压、峰值电流、峰值功率、填充因子及转换效率2.了解太阳能光伏电池的伏安特性及曲线绘制3.掌握电池特性的测试与计算2.实验设备光伏太阳能电池特性实验箱。
3.实验原理（1）开路电压Uoc开路电压（Open circuit voltage VOC），当将太阳能电池的正负极不接负载、使电流i=0时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(V)。
单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.5～0.7V。
（2）短路电流Isc短路电流（short-circuit current），当将太阳能电池的正负极短路、使电压u=0时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(A)，短路电流随着光强的变化而变化。
（3）峰值电压Um峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。
峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是v。
峰值电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.45～0.5v，典型值为0.48v。
（4）峰值电流Im峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。
峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是安培(A)。
（5）峰值功率Pm峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。
峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积：Pm=Im×Um。
峰值功率的单位是w(瓦)。
太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度，因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行，测量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度l000W/m2、光谱AMl.5、测试温度25±1℃。
（6）填充因子FF填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。
太阳能光伏电池组件在不同环境下的性能研究
太阳能光伏电池组件在不同环境下的性能研究一直是太阳能领域的热点问题，随着太阳能光伏技术的不断发展，人们对光伏电池在不同环境下的性能表现有了更深入的研究。
本文将对太阳能光伏电池组件在不同环境下的性能进行探讨，旨在为太阳能光伏电池的设计和应用提供参考。
一、太阳能光伏电池组件的基本原理太阳能光伏电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，其基本原理是利用光电效应将太阳光转化为电能。
太阳能光伏电池组件是由多个光伏电池组成的，通过将多个光伏电池串联或并联组成电池组件，以提高电能输出效率。
二、太阳能光伏电池组件的性能参数太阳能光伏电池组件的性能参数是评价其性能表现的重要指标，包括转换效率、工作温度范围、光照条件下的输出功率等。
在不同环境条件下，太阳能光伏电池组件的性能参数可能会有所不同，因此需要对其在不同环境下的性能进行研究。
三、太阳能光伏电池组件在高温环境下的性能研究高温环境对太阳能光伏电池组件的性能有着重要影响，高温会导致光伏电池组件的转换效率下降，从而影响其电能输出。
研究表明，在高温环境下，太阳能光伏电池组件的输出功率会随着温度的升高而下降，因此需要采取相应措施来降低光伏电池组件的工作温度，以提高其性能表现。
四、太阳能光伏电池组件在低温环境下的性能研究低温环境同样会影响太阳能光伏电池组件的性能，低温会导致光伏电池组件的电阻增加，从而影响其输出功率。
研究表明，在低温环境下，太阳能光伏电池组件的转换效率会有所提高，但是其输出功率可能会下降。
因此，在低温环境下，需要采取相应措施来提高光伏电池组件的输出功率，以保证其正常工作。
五、太阳能光伏电池组件在不同光照条件下的性能研究光照条件是影响太阳能光伏电池组件性能的重要因素，不同光照条件下，太阳能光伏电池组件的输出功率会有所不同。
研究表明，在光照强度较低的条件下，太阳能光伏电池组件的转换效率会下降，而在光照强度较高的条件下，其转换效率会提高。
因此，需要对太阳能光伏电池组件在不同光照条件下的性能进行研究，以确定其最佳工作条件。
太阳能光伏电池的光伏电流与电压特性分析
太阳能光伏电池的光伏电流与电压特性分析
太阳能光伏电池是一种利用太阳能直接转化为电能的设备，是清洁能源的重要组成部分。
光伏电池的光伏电流与电压特性是评估其发电效率和性能的重要参数。
光伏电池的光伏电流与电压特性受多种因素影响，包括太阳辐射强度、温度、材料特性等。
其中，太阳辐射强度是影响光伏电流的主要因素之一。
在强阳光下，光伏电池的光伏电流会随之增大；而在弱光照条件下，光伏电流则会减小。
因此，了解光伏电池在不同光照条件下的光伏电流变化规律对于优化其发电效率至关重要。
除了太阳辐射强度外，光伏电池的温度也会对其光伏电流与电压特性产生影响。
一般情况下，光伏电池的温度越高，其光伏电流会越小，而光伏电压会略微增加。
这是因为高温会导致光伏电池内部电子运动加剧，使得光伏电池的内部电阻增加，从而影响光伏电流的产生。
因此，在设计光伏电池系统时需要考虑如何有效降低光伏电池的工作温度，以提高其发电效率。
此外，光伏电池的材料特性也会对其光伏电流与电压特性产生影响。
常见的光伏电池材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
不同的材料具有不同的能带结构和电子迁移特性，因此其光伏电流与电压特性也会有所差异。
研究人员可以通过调节光伏电池的材料结构和加工工艺，来实现更高效率的能量转换。
在实际应用中，光伏电流与电压的特性分析对于评估光伏电池的性能和稳定性至关重要。
通过实验研究和理论分析，我们可以更深入地了解光伏电池的工作原理和性能参数，为优化光伏电池系统的设计提供依据。
未来，随着技术的不断进步和创新，光伏电池的发电效率和可靠性将会得到进一步提升，为推动清洁能源的发展做出贡献。
大学物理研究性实验报告_太阳能电池的特性测量
大学物理研究性实验报告_太阳能电池的特性测量摘要：本实验旨在通过特性测量方法研究太阳能电池的工作机理和特性参数，并验证太阳能电池的光伏效应。
在实验中，使用太阳能电池组分别测量其短路电流、开路电压、最大功率输出和填充因子等参数，并绘制出其伏安特性曲线和功率曲线。
实验结果表明，太阳能电池的输出电流、输出电压和输出功率都随光照强度的增加而增加，但是衰减左右场景不同，衰减较快的为室外光照强度较强场景。
太阳能电池的最大功率输出点需根据不同光照强度下自行求解，而填充因子对太阳能电池的输出功率有显著影响。
关键词：太阳能电池；特性测量；伏安特性曲线；功率曲线；光伏效应；填充因子 1. 实验原理太阳能电池是一种将光能直接转换为电能的装置，其工作原理是基于光伏效应。
当光照射在半导体材料上时，会在材料内部产生电子-空穴对，即通过光照，半导体材料内的电子从价带跃升到导带，留下空穴。
由于这些电子和空穴在电场作用下会分别向相反的电极移动，因此在同一方向引出电流，形成光生电动势。
太阳能电池的主要参数包括短路电流$I_{sc}$、开路电压$V_{oc}$、最大功率输出$P_{max}$和填充因子$FF$。
短路电流是在电池组端口短路状态下的输出电流，而开路电压是在电池组端口开路状态下的电压。
最大功率输出是在负载电阻为某一特定值时，电池组所输出的最大功率。
填充因子是指在最大功率输出条件下，电池组实际输出功率与在同等照射强度下能产生的最大功率之比，即$FF=P_{max}/(V_{oc}\times I_{sc})$。
2. 实验方法（1）测量太阳能电池的短路电流$I_{sc}$将太阳能电池组放置在光源下，使其所在平面与光线垂直，调节光源照射强度至较大值，记录短路电流的数值。
此时，太阳能电池组端口暂时不接任何负载电阻。
（图1）（3）测量太阳能电池的最大功率输出$P_{max}$和填充因子$FF$将太阳能电池组放置在光源下，使其所在平面与光线垂直，调节光源照射强度至较大值，依次接入不同大小的负载电阻，并记录每种电阻下的电池组输出电压和输出电流的数值，计算输出功率。
太阳能光伏电池的性能与效率研究
太阳能光伏电池的性能与效率研究太阳能光伏电池是一种利用太阳能通过光电效应将光能转化为电能的设备，它是目前最受关注的可再生能源之一。
太阳能光伏电池的性能和效率是决定其应用前景的重要因素。
本文将就太阳能光伏电池的性能和效率进行深入的研究。
一、太阳能光伏电池的性能太阳能光伏电池的性能主要包括光电转化效率、输出功率、电压和电流等方面。
1.光电转化效率光电转化效率是太阳能光伏电池的重要性能参数，它是指光电转化为电的效率，通常用百分比表示。
光电转化效率越高，太阳能光伏电池所产生的电能就越多，其应用领域也就越广。
2.输出功率输出功率是太阳能光伏电池的实际输出功率，同时也是衡量太阳能光伏电池质量的关键指标之一。
输出功率越高，表示太阳能光伏电池的光电转化效率越高，使用效果也更好。
3.电压和电流太阳能光伏电池的电压和电流是指其在光照条件下的电压和电流值。
电压与输出功率成正比，而电流则与面积有关。
在太阳强度相同的情况下，面积越大的光伏电池，其电流也就越大。
二、太阳能光伏电池的效率太阳能光伏电池的效率依赖于其所处环境的温度、光照强度、角度等因素。
在实际应用中，太阳能光伏电池的效率往往无法达到理论上的最大值。
当前太阳能光伏电池的实际效率普遍在10%~20%之间，而实现最高效率的太阳能光伏电池理论上可以达到33%。
1.温度对太阳能光伏电池效率的影响太阳能光伏电池的温度高低对其性能有很大的影响。
太阳能光伏电池在高温环境下，其效率会逐渐降低，在极端情况下甚至会引起热失控。
因此，在实际应用中，需要通过散热措施来降低太阳能光伏电池的温度，提高其效率。
2.光照强度对太阳能光伏电池效率的影响光照强度也是太阳能光伏电池效率影响因素之一。
太阳光照强度越大，太阳能光伏电池所吸收的光能就越多，电池的输出功率也就越大。
但是太阳能光伏电池在过于强烈的光照下，也容易出现过载现象，导致电池损坏。
3.角度对太阳能光伏电池效率的影响太阳能光伏电池安装的角度也会影响电池的效率。
5.17-太阳能电池特性研究（讲义版）
实验5.17 太阳能电池的特性研究[前言]能源短缺和地球生态环境污染目前已经成为人类面临的最大问题。
本世纪初进行的世界能源储量调查显示，全球剩余煤炭只能维持约216年，石油只能维持45年，天然气只能维持61年，用于核发电的铀也只能维持71年。
另一方面，煤炭、石油等矿物能源的使用，产生大量的CO2、SO2等温室气体，造成全球变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生，给人类带来无穷的烦恼。
根据计算，现在全球每年排放的CO2已经超过500亿吨。
我国能源消费以煤为主，CO2的排放量占世界的15%，仅次于美国，所以减少排放CO2、SO2等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。
推广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今后的必然趋势。
广义地说，太阳光的辐射能、水能、风能、生物质能、潮汐能都属于太阳能，它们随着太阳和地球的活动，周而复始地循环，几十亿年内不会枯竭，因此我们把它们称为可再生能源。
太阳的光辐射可以说是取之不尽、用之不竭的能源。
太阳与地球的平均距离为1亿5千万公里。
在地球大气圈外，太阳辐射的功率密度为1.353kW /m2，称为太阳常数。
到达地球表面时，部分太阳光被大气层吸收，光辐射的强度降低。
在地球海平面上，正午垂直入射时，太阳辐射的功率密度约为1kW /m2，通常被作为测试太阳电池性能的标准光辐射强度。
太阳光辐射的能量非常巨大，从太阳到地球的总辐射功率比目前全世界的平均消费电力还要大数十万倍。
每年到达地球的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能。
太阳能不但数量巨大，用之不竭，而且是不会产生环境污染的绿色能源，所以大力推广太阳能的应用是世界性的趋势。
太阳能发电有两种方式。
光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸汽，再驱动汽轮机发电，太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高。
光—电直接转换方式是利用光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
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太阳能光伏电池特性实验研究
太阳能光伏电池的输出具有非线性，这种非线性受到外部环境（包括日照强度、温度等）以及本身技术指标（如输出阻抗）的影响，从而使得太阳能电池的输出功率发生变化，其实际转换效率受到一定限制。
因此，对太阳能光伏电池输出特性的研究成为了一个重要课题[1]。
与跟踪式太阳能光伏系统相比，固定式太阳能光伏系统有着结构简单、成本低廉等优点。
太阳能光伏电池表面温度将随辐射能的增强而升高，在一定程度上影响了太阳能电板的输出功率。
本文主要对固定式单晶硅太阳能电池输出功率等进行了实验研究。
1、理论分析
理想的太阳能电池可以看做是一个产生光生电流I ph 的恒流源与一个处于正向偏置的二极管并联，如图1所示。
如果负载R L 短路了，电路只有光生电流I ph ，光强越强，电子-空穴对的产生率越高，光生电流I ph 越大，即短路电流I sc 为：
sc ph I I =-
（1）
I
I
图1 理想太阳能电池等效电路[2]
如果负载R L 不短路，那么P-N 结内流过的电流I d 方向与光生电流方向相反，会抵消部分光生电流，使少数载流子注入和扩散。
太阳能电池输出的净电流I 是光生电流I ph 和二极管电流I d 之差，故太阳能电池的光伏I-V 特性可表示为：
ph d ph exp 1O qV I I I I I nkT ⎡⎤
⎛⎫=-=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣
⎦
（2）
式中：I o ——反向饱和电流；n ——理想因子，由半导体材料和制造技术决定，
n=1~2；V ——二极管电压；k ——波尔兹曼常数；q ——电子电量；T ——二极管绝对温度。
当电流I =0时，这意味着产生的光生电流I ph 正好等于光电压V oc 产生的二极管电流I d ，即I ph =I d 。
从式（2）可得出V oc 为：
ph 01OC
I nkT V In q I ⎡⎤
=+⎢⎥⎣⎦
（3）
I-V 特性曲线是测量太阳能电池参数的常用曲线。
电池的开路电压V oc 由I-V 曲线与V 轴的交点（I =0）给出。
对于给定的光强、工作温度和受光面积，太阳能电池的输出特性受短路电流I sc 和开路电压V oc 两个主要参数的限制。
光伏电池输出功率受多个因素的影响，尤其取决于照射到其表面的太阳辐射量。
硅材料只能最大限度地吸收一定波长的太阳光辐射，太阳光中波长小于1.1μm 的光才具有足够的能量产生电子-空穴对，大于1.1μm 的长波则转变为热量。
由式（1）和式（3）可知：在温度恒定的情况下，短路电流随光强线性增加，开路电压随光强呈对数增加，电池的理想效率随光强的增加而增加[3]。
2、实验结果及分析 2.1伏安特性实验
实验1在太阳辐射强度变化不大的条件下，选择合适的倾角，从0Ω到100Ω逐渐改变负载电阻值，记录负载两端电压及流过负载的电流。
当太阳辐射为938.8-2W m ，环境温度为39.5℃时，实验结果如图2至图5所示。
电流 /A
负载 / Ω
电压 / V
负载 / Ω
图2 电流随负载变化关系图
图3 电压随负载变化关系图 功率 / W
负载 / Ω
电压 / V
功率 / W
图4功率随负载变化关系图 图5 太阳能电池伏安特性曲线 从图2、图3中可以看出，通过负载的电流随着负载的增大而减小，负载两端的电压随负载的增大而增大。
负载在0~15Ω之间变化时，随着负载的增大，
电流急剧减小，电压急剧增大，负载在11Ω~45Ω之间变化，电流和电压变化比较缓慢，当负载大于45Ω时，电流逐渐趋近于0，电压逐渐趋近开路电压。
从图4中可以看出，太阳能电池的输出功率随负载的增大先增大再减小。
负载在0~6Ω之间变化时，输出功率随负载增大急剧升高，在负载为6Ω左右时功率达到最大值39.76W ，负载从6Ω增大到40Ω过程中，功率下降明显，40Ω时输出功率为8.16W ，已经降至最大输出功率的20%。
图5为太阳能电池的伏安特性曲线及功率随电压变化曲线，从图中可以看出，当电压在0-14V 之间变化时，电流变化不大，输出功率随着电压的增大缓慢增大，电压大于14V 后继续增大负载，电流迅速减小，且功率随着电流的减小而减小，即电压约为14V 时输出功率达到最大值，该点即为最大输出功率点。
2.2照度特性实验
实验2测试不同环境温度下太阳能电池的开路电压V oc 、短路电流I sc 随太阳辐射强度变化规律，分析不同环境温度下太阳辐射对太阳能电池输出功率的影响。
实验结果如图6、图7所示。
短路电流 / A
太阳辐射 / W/m
2
太阳辐射 / W/m
2
图6短路电流随太阳辐射变化关系 图7 开路电压随太阳辐射变化关系 在图6中将散点的实验值进行拟合，即可得到电流与太阳辐射强度的拟合曲线。
从图中可以看出：①不同环境温度下短路电流都随着太阳辐射的增大而增大，且呈现出线性关系。
②太阳辐射强度相同时，不同环境温度下短路电流不同。
从拟合的直线可以看出不同环境温度对应不同的斜率。
③在太阳辐射强度相同的条件下，环境温度越高短路电流越大，太阳辐射越大这种差异越明显。
图7为开路电压随太阳辐射变化关系，从图中可以看出：①太阳辐射强度在300-2W m ⋅-900-2W m ⋅之间变化时开路电压在18V 上下波动；太阳辐射强度小于300-2W m ⋅时开路电压略有下降。
②相同太阳辐射强度下，与短路电流相反，环境温度越高则开路电压越低。
理论上，开路电压随光强呈对数增加，弱光时开路电压随光照强度增加很快，但是强光时趋于饱和[4]。
由于实验条件限制，对于太阳辐射强度低于200-2W m ⋅的开路电压没有做测量。
3、结论
本文以太阳能光伏发电为研究背景，采用理论分析和实验测试相结合的研究方法，借助现代先进的测试技术，对太阳能单晶硅电池性能进行了分析与探讨。
本文的工作结论总结如下：
1、太阳能电池的输出功率随负载的增大先增大再减小。
负载在0~6Ω之间变化时，输出功率随负载增大急剧升高，在负载约为6Ω时功率达到最大值39.76W，负载从6Ω增大到40Ω过程中，功率下降明显，40Ω时输出功率为8.16W，已经降至最大输出功率的20%。
根据实验绘制的伏安特性曲线可以得到太阳能电池的最大功率点。
2、太阳能光伏电池的输出功率与太阳辐射强度有关。
短路电流I sc随太阳辐射强度的增大而线性增加，开路电压V oc随太阳辐射强度的增大呈对数增加，且弱光时开路电压随光照强度增加很快，强光（>300-2
）时趋于饱和。
W m
3、太阳能光伏电池的输出功率与温度有关。
在太阳辐射强度一定的条件下，短路电流I sc随着太阳能电池温度的升高而增加，开路电压V oc则随温度的升高而减小。
因此，太阳能电池的安装位置应当在没有阴影遮蔽日照最多的地方，并且应尽量保证电池上、下两面的空气流通以保持尽可能低的温度。
[1] 张利, 光伏电池特性研究[D]. 华北电力大学. 2008,5.
[2] 杨金换,于化丛,葛亮. 太阳能光伏发电应用技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2009.
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[4] 陈维, 户用光伏建筑一体化发电系统及太阳能半导体照明技术研究[D]. 中国科学技术
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