太阳能电池伏安特性
太阳能电池伏安特性曲线的测定
太阳能电池伏安特性曲线的测定光信息科学与技术摘要：本文将太阳能电池简化为一二极管与一电流源并联，通过测量其无光照时的伏安曲线以及其一定光照下的短路电流以及开路电压并计算样品的填充因子，了解太阳能电池基本特性。
关键字：太阳能电池 伏安特性曲线 短路电流 开路电压 填充因子引言：太阳能是一种新能源，对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。
目前，太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。
利用太阳能发电目前有两种方法，一是利用热能产生蒸气驱动发电机发电，二是太阳能电池。
太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。
为此，我们通过对太阳能电池的电学性质进行测量增进我们对太阳能电池的了解。
原理简述：太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。
在没有光照时, 可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压U 与通过的电流I 的关系为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=10nKT qU e I I (1) 其中0I 是二极管的反向饱和电流,n 是理想二极管参数,理论值为1。
K 是玻尔兹曼常量,q 为电子的电荷量,T 为热力学温度。
（可令nKTq=β）由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为V C E E -的半导体所构成。
C E 为半导体导电带，V E 为半导体价电带。
当入射光子能量大于能隙时，光子被半导体所吸收，并产生电子-空穴对。
电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一现象称为光伏效应。
光电流示意图太阳能电池的基本技术参数除短路电流SC I 和开路电压OC U 外, 还有最大输出功率max P 和填充因子FF 。
最大输出功率max P 也就是IU 的最大值。
填充因子FF 定义为OCSC U I P FF max=(2)FF 是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。
FF 值越大,说明太阳能电池对光的利用率越高。
假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、一个并联电阻sh R 与一个电阻s R 所组成，如图2所示。
第3章太阳能电池的特性
第3章太阳能电池的特性太阳能电池的特性光伏电池的特性⼀般包括光伏电池的输⼊输出特性(伏安特性)、照度特性以及温度特性。
1. 伏安特性当太阳光照射到电池上时，电池的电压与电流的关系(伏安特性)可以简单的⽤图2．9所⽰的特性曲线来表⽰。
图中：V oc 为开路电压；Isc 为短路电流；Vpmax 为最佳⼯作电压；Ipmax 为最佳⼯作电流。
最佳⼯作点对应电池的最⼤出⼒Pmax ，其最⼤值由最佳⼯作电压与最佳⼯作电流的乘积得到。
实际使⽤时，电池的⼯作受负载条件、⽇照条件的影响，⼯作点会偏离最佳⼯作点。
1.1 开路电压Voc光伏电池电路将负荷断开测出两端电压，称为开路电压。
1.2 短路电流Isc光伏电池的两端是短路状态时测定的电流，称为短路电流。
1.3 填充因⼦FF实际情况中，PN 结在制造时由于⼯艺原因⽽产⽣缺陷，使光伏电池的漏电流增加。
为考虑这种影响，常将伏安特性加以修正，将特性的弯曲部分曲率加⼤，定义曲线因⼦FF 为Uoc Isc P Uoc Isc Up Ip FF ?=??=max max max曲线因⼦是⼀个⽆单位的量，是衡量电池性能的⼀个重要指标。
曲线因⼦为1被视为理想的电池特性。
⼀般地，曲线因⼦在0．5～O ．8之间。
1.4 转换效率转换效率⽤来表⽰照射在电池上的光能量转换成电能的⼤⼩，它是衡量电池性能的另⼀个重要指标。
但是对于同⼀块电池来说，由于电池的负载的变化会影响其出⼒，导致光伏电池的转换效率发⽣变化。
为了统⼀标准，⼀般公称效率来表⽰电池的转换效率。
即对在地⾯上使⽤的电池，在太阳能辐射通量1000w ／m2、⼤⽓质量Aml.5、环境温度25℃，与负载条件变化时的最⼤电⽓输出的⽐的百分数来表⽰。
⼚家的说明书中电池转换效率就是根据上述测量条件得出的。
2.照度特性光伏电池的出⼒随照度(光的强度)⽽变化。
如图2．10所⽰，短路电流与照度成正⽐；图2．1l所⽰，开路电压随照度按指数函数规律增加，其特点是低照度值时，仍保持⼀定的开路电压。
大学物理实验--太阳能电池伏安特性的测量
大学物理实验--太阳能电池伏安特性的测量实验报告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10 cm×10 cm 面积的p 型硅片（厚度约500 μm）上用扩散法制作出一层很薄（厚度~0.3 μm）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E g ，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（Photovoltaic Effect, 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I ph．同时，由于pn 结二极管的特性，存在正向二极管电流I D，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。
太阳能电池伏安特性曲线实验报告
太阳能光伏发电应用技术实验项目：太阳能电池伏安特性曲线专业年级： 2014级电子科学与技术学生姓名：学号： 146711000 指导老师：成绩：福建农林大学金山学院信息与机电工程系2017年 6月 18日一、实验目的 (1)二、实验要求 (1)三、实验仪器设备 (1)四、实验原理 (1)1、太阳能电池工作原理 (2)2、太阳能电池等效电路图 (2)3、伏安特性曲线 (2)五、实验内容与步骤 (4)1、实验内容 (4)2、实验步骤 (4)最大输出功率与入射角的关系测试 (8)六、实验分析与实验总结 (11)一、实验目的1、了解并掌握光伏发电系统的原理2、了解并掌握光伏发电系统的组成，学习太阳能发电系统的装配3、了解并掌握太阳能电池的工作原理及其应用二、实验要求1、熟悉光伏发电系统的功能。
2、测量太阳能电池板的不同距离下开路电压、短路电流、并算出填充因子及绘出功率曲线三、实验仪器设备1、太阳能电池板2、光源3、可调电阻4、2台万用表四、实验原理太阳能电池结构图1、太阳能电池工作原理光照下，P-N结将产生光生伏特效应。
当入射光能量大于导体材料的禁带宽度时，光子在表面一定深度的范围内被吸收，并在结区及其附近的空间激发电子空穴对。
此时，空间电荷区内的光生电子和空穴分离，P-N结附近扩散长度范围内的光生载流子扩散到空间电荷区。
P区的电子在电场作用下漂移到N区，N区的空穴漂移到P区，产生光生电流。
光生载流子的漂移并堆积形成与结电场方向相反的电场及正向结电流。
当光生电流和正向结电流相等时，P-N结建立稳定的电势差，即光生电压。
2、太阳能电池等效电路图为了进一步分析太阳能电池的特点，可以使用一个等效电路来表现太阳能电池的工作情况，等效电路图如图所示。
电路由一个理想恒流源IL，一个串联电阻Rs，一个并联电阻Rsn，以及理想因子分别为1和2的两个二极管D1和D2组成。
太阳能电池等效电路图3、伏安特性曲线根据伏安特性曲线的数据，可以计算出太阳能电池性能的重要参数，包括开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳输出电压、最佳输出电流、填充因子、太阳能电池光电转换效率，串联电阻以及并联电阻。
太阳能电池的测定原理
太阳能电池的测定原理
太阳能电池是一种能够将阳光能转化为电能的设备。
它的核心部分是由多层半导体材
料组成的薄膜，这些材料在受光照射时可以释放出电子，从而产生电流。
太阳能电池的测
定原理是通过测量电池的电流、电压和功率等参数来评价电池的性能。
太阳能电池的电流与电压的关系可以用伏安特性曲线来表示。
伏安特性曲线是指在不
同电压下测量太阳能电池的输出电流变化情况的一条曲线。
该曲线的横坐标为电压，纵坐
标为电流。
太阳能电池的伏安特性曲线通常具有以下两个特点：
1. 开路电压（Voc）：当电池不接负载时，电压达到最大值，此时电流为零。
这时的
电压称作“开路电压”，它是电池所能输出的最高电压。
通过测量太阳能电池的伏安特性曲线，可以计算出电池的最大输出功率和效率等参数。
其中，最大输出功率等于开路电压与短路电流的乘积，即Pmax=Voc x Isc；而电池的效率等于输出功率与太阳能辐射能之比，即η=Pout/Pin，其中Pout是电池的输出功率，而
Pin则是太阳能辐射能。
另外，还可以通过测定电池在不同光照强度下的电流和电压变化情况来评估电池的性能。
一般来说，随着光照强度的增加，电池的输出电流和电压都会增加。
因此，可以将太
阳能电池的输出功率与光照强度之比作为另一个评价电池性能的指标，即Pout/Iin。
总之，太阳能电池的测定原理是通过测量电池的电流、电压和功率等参数来评价电池
的性能。
通过这些测量数据，可以了解电池的最大输出功率、效率、光伏特性等参数，从
而更好地评估电池的性能和应用范围。
太阳能电池伏安特性
Pm JmVm
2）填充因子 FF Pm JmVm JscVoc JscVoc
3）光电转换效率
（ %） P PimnJP mV inm，Pin表示入射到太 上阳 的能 辐
材料的禁带宽度直接影响到光能转换为电能的效率，理想 的情况是用Eg值介于1.2~1.6eV的材料制作成太阳能电池， GaAs和CdTe是带隙较为理想的材料
实际太阳能电池的等效电路
对于实际的太阳能电池器件，太阳能电池各层材料、 前表面和背表面电极接触及引线接触等都会引入了 附加电阻，在等效电路中，可将其总效果用串联电 阻Rs来表示。 此外，由于电池边沿的漏电和制作金属化电极时， 在电池的微裂纹、划痕等处形成的金属桥漏电等， 使一部分本应通过负载的电流短路，这种影响可用 并联电阻Rsh来等效。
p结 n 两端的电电 压 V 压 o即 ， c Vo为 ckB q开 Tln1 路 (JJs0c) 3）外接负载，正常工作状态
理想太阳能电池伏安特性曲线
太阳能电池电流与太阳能电池面积S密切相关，即I=J·S
通常用电J流 (m密 A /cm 度 2)取代电 I 流
最佳工作点(最大输出功率）
描述太阳能电池的重要参数
太阳能电池伏安特性测试原理：选取合适的太阳模拟器（模拟 光源）作为测试电池的光源。选取阻值可变的负载电阻，通过 改变负载R的阻值，同时用两个独立的测试线路分别测量光照条 件下太阳能电池的输出电压V和输出电流I，得到太阳能电池的IV特性曲线，从曲线上可以得到太阳能电池的开路电压、短路电 流、填充因子和转换效率等特征参数。 1）要求参考电池和待测电池由同种半导体材料组成，具有相似 的结构和生产工艺 2）要求模拟光源的光谱成分接近标准光源的光谱成分，模拟光 源必须能在测试平面上射出强度均匀的平行光束，在测试过程中 稳定
实验17太阳能电池伏安特性的测量
实验 17太阳能电池伏安特性的测量太阳能电池也称光伏电池，是将太阳辐射能直接转换为电能的半导体器件。
它是太阳能发电系统的心脏。
它具有不消耗常规能源、寿命长、维护简单、使用方便、无噪音、无污染等优点。
太阳能电池已作为空间探索的基本电源和地面无电、少电地区及某些特殊领域（通信设备，气象台站，航标灯的重要电源。
目前，太阳电池已广泛用于收音机、计算机、交通信号等方面。
在发达国家太阳能光伏发电已进入城市电网。
太阳能光伏发电有望成为21世纪的重要能源，在世界能源构成中占有一定的地位。
实验目的1.了解太阳能电池的工作原理及基本结构。
2.测量太阳能电池的伏安特性曲线。
实验原理1.太阳能电池的结构硅光电池按衬底材料的不同可分为2DR 和 2CR 型。
图 1 为 2DR 型结构示意图。
它是以 P 型硅为衬底（厚约 500μ m），在其上面用扩散法制作一层厚约0.3μ m 的 N 型层，并将它作为受光面。
在N 型层上制作金属栅线，作为输出电极，目的是减小光电池的内阻。
在整个背面制作金属膜背电极。
在光敏面上涂一层极薄的二氧化硅透明膜，它既可以起到防潮，防尘等保护作用，又可以减小硅光电池表面对入射光的反射，增强对入射光的吸收。
2CR 型电池图 1硅太阳能电池结构示意图则是以 N 型硅为衬底制作的。
2.PN 结的内建电场在 P 型（或 N 型）半导体衬底上，用扩散方法形成一层 N 型(或 P 型）层。
在 P区（空穴导电）和 N 区（电子导电）交界处，由于两边电子和空穴浓度不同，P 区的空穴向 N 区扩散， N 区的电子向 P 区扩散。
于是，在P 区形成负电层， N 区形成正电层，如图 2 所示。
这两个带电层形成图 2 载流子扩散形成内电场一个内电场，它反过来又阻挡上述扩散，直到扩散作用与阻挡作用达到一种动态平衡。
一般所说PN 结就是指这层阻挡层。
如果在 PN 结两端外加正向电压（P 区接正， N 区接负），如图 3（ a）所示。
太阳能电池伏安特性曲线的测定
太阳能电池伏安特性曲线的测定光信息科学与技术摘要：本文将太阳能电池简化为一二极管与一电流源并联，通过测量其无光照时的伏安曲线以及其一定光照下的短路电流以及开路电压并计算样品的填充因子，了解太阳能电池基本特性。
关键字：太阳能电池 伏安特性曲线 短路电流 开路电压 填充因子引言：太阳能是一种新能源，对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。
目前，太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。
利用太阳能发电目前有两种方法，一是利用热能产生蒸气驱动发电机发电，二是太阳能电池。
太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。
为此，我们通过对太阳能电池的电学性质进行测量增进我们对太阳能电池的了解。
原理简述：太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。
在没有光照时, 可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压U 与通过的电流I 的关系为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=10nKT qU e I I (1) 其中0I 是二极管的反向饱和电流,n 是理想二极管参数,理论值为1。
K 是玻尔兹曼常量,q 为电子的电荷量,T 为热力学温度。
（可令nKTq=β）由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为V C E E -的半导体所构成。
C E 为半导体导电带，V E 为半导体价电带。
当入射光子能量大于能隙时，光子被半导体所吸收，并产生电子-空穴对。
电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一现象称为光伏效应。
光电流示意图太阳能电池的基本技术参数除短路电流SC I 和开路电压OC U 外, 还有最大输出功率m ax P 和填充因子FF 。
最大输出功率m ax P 也就是IU 的最大值。
填充因子FF 定义为OCSC U I P FF max=(2)FF 是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。
FF 值越大,说明太阳能电池对光的利用率越高。
假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、一个并联电阻sh R 与一个电阻s R 所组成，如图2所示。
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找出最大功率点对应的电阻值为最佳匹配负 载。
由
FF Pmax VocIsc
计算填充因子。
由
s
Pmax Pin
100%
计算转换效率。 Pin 为
入射到电池板上的光功率 Pin =I×S1
可编辑ppt
18
注意事项
在预热光源的时候，需用遮光罩罩住太阳 能电池 。
光源工作及关闭约1 小时期间，温度很高， 请勿触摸。
+ ++ +
-- - - -
+ ++ +
-- - - -
+ + +++ - -- - -
+ + +++ - -- - -
+ + +++ - -- - -
+ + +++ - -- - -
+ + +++
p型
耗尽区 n型
正偏 可编辑ppt
6
硅光电池--基于光伏效应
入射光
当PN结零偏或反偏
p型硅受光层
耗尽区存在一内电场
光 入射光子将把处于价带中的 照 束缚电子激发到导带
激发出的电子-空穴对在内电场作 用下分别漂移到Ｐ型区和N型区
P
E
I
n
GG
n 型硅基片层
硅光电池结构示意图
PN结两端加负载时就有光生电流流过负载
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7
实验仪器
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8
实验内容
1．太阳能电池的暗伏安特性测量。 2．开路电压、短路电流与光强关系的测量。 3．太阳能电池的输出特性测量。
将单晶硅太阳能电池换成多单晶硅太阳能电池，重复测量。
将多晶硅太阳能电池换成非单晶硅太阳能电池，重复测量。
画出三种太阳能电池的开路电压、短路电流与光强关系曲线。
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13
光
光
太
V
太
A
阳
阳
能
能
电
电
池
池
测量开路电压
测量短路电流
开路电压、短路电流与光强关系示意图
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14
表2 太阳能电池开路电压、短路电流随光强变化关系
在一定的光照强度下，分别将三种太阳能电池板安装到支架上， 通过改变电阻箱的功率P0＝ V*I,填于表3。
光
A
电
阻
太
V
箱
阳
能
电
池
测量太阳能电可编池辑p输pt 出特性
16
表3 三种太阳能电池输出特性
单 输出电压V (V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 … 晶 输出电流I(A) 硅
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10
以电压作横坐标，电流作纵坐标画 伏安特性曲线，原理图如下。
可
50 Ω
调
电 压 源
+
太 阳
V
能
电
－
池
A
伏安特性测量接线原理图
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11
表1 太阳能电池暗伏安特性测定
电压（V） 单晶硅
－8 －7
电流（mA） 多晶硅 非晶硅
0 0.3 0.6
3.9
可编辑ppt
12
开路电压、短路电流与光强关系的测量
光电池工作原理图
穴, 电子空穴对从表面向内迅速扩散,
在结电场的作用下, 最后建立一个与
光照强度有关的电动势。
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3
实验原理
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
SBi
Si
Si
Si
Si
Si - Si
PSi
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
p型半导体
可编辑ppt
n型半导体
4
实验原理 E内 E外
-- - - -
距离（cm）
10 15 20 25 30 35 40 45 50
光强I(W/m2)
单 开路电压Voc (V)
晶 硅 短路电流Isc (mA)
多 开路电压Voc (V) 晶 硅 短路电流Isc (mA)
非 开路电压Voc (V) 晶 硅 短路电流Isc (mA)
太阳能电池的输出特性
按图接线，以电阻箱作为太阳能电池负载。
输出功率P0(W)
多 输出电压V (V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
晶 硅
输出电流I(A)
输出功率P0(W)
非 输出电压V (V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
晶 硅
输出电流I(A)
输出功率P0(W)
数据处理
根据表3 数据作用3 种太阳能电池的输出伏 安特性曲线及功率曲线。
++ +
-- - - - +- +- +- -
+ ++
-- - - -
+++
-- - - -
+ + +++ - --
+ + +++ - --
+ + +++ - --
+ + +++ - --
+ + +++
p型
耗尽区 n型
反偏 可编辑ppt
5
实验原理 E内 E外
-- - - -
+++ +
-- - - - +- +- +- +-
太阳能电池特性实验
王淑珍
可编辑ppt
1
实验目的
了解太阳能电池的工作原理。 测定太阳能电池的暗伏-安特性曲线。 测量开路电压、短路电流与光强之间的关系。 测量太阳能电池的输出特性。
可编辑ppt
2
实验原理
光电池是一种直接将光能转换为
电能的光电器件。 光电池在有光线
N
作用下实质就是电源, 电路中有了这
种器件就不需要外加电源。
+ + + + + + + + + + 空间
- - - - - - - - - - 电荷
光电池的工作原理是基于“光生
区
伏特效应”。 它实质上是一个大面
P
积的PN结, 当光照射到PN结的一个 面, 例如p型面时, 若光子能量大于半
I
导体材料的禁带宽度, 那么p型区每吸 收一个光子就产生一对自由电子和空
可编辑ppt
9
太阳能电池的暗伏安特性测量
用遮光罩罩住太阳能电池。
将待测的太阳能电池接至测试仪上的“电压 输出”接口,电阻箱调节器至50Ω后串联进 电路起保护作用,用电压表测量太阳能电池 两端电压,电流表测量回路中的电流。
将电压源调到0V，然后逐渐增大输出电压， 每间隔0.3V记一次电流值。将电压源调到 0V，反向输出电压，每间隔1V记一次电流 值。
打开光源开关，预热5分钟。
打开遮光罩。将光强探头装在太阳能电池板位置，探头输出线 连接至太阳能电池特性测试仪的“光强输入”接口上。测试仪 设置为“光强测量”。由近及远移动支架，测量距光源一定距 离的光强I，测量值记入表2中。
将光强探头换成单晶硅太阳能电池，测试仪设置为“电压表” 状态。按测量光强时对应的距离值，记录开路电压。测试仪设 置为“电流表”状态，记录短路电流。
可编辑ppt
19
思考题
太阳能电池的工作原理是什么？
可编辑ppt
20