太阳能电池伏安特性曲线实验报告概要
太阳能电池伏安特性研究物理实验报告

请认真填写
2.PN结的单向导电性
(1)外加正向电压(正偏)
在外电场作用下,多子将向PN结移动,结果使空间电荷区变窄,内电场被削弱,有利于多子的扩散而不利于少子的漂移,扩散运动起主要作用。
结果,P区的多子空穴将源源不断的流向N区,而N区的多子自由电子亦不断流向P区,这两股载流子的流动就形成了PN结的正向电流。
(2)外加反向电压(反偏)
在外电场作用下,多子将背离PN结移动,结果使空间电荷区变宽,内电场被增强,有利于少子的漂移而不利于多子的扩散,漂移运动起主要作用。
漂移运动产生的漂移电流的方向与正向电流相反,称为反向电流。
因少子浓度很低,反向电流远小于正向电流。
当温度一定时,少子浓度一定,反向电流几乎不随外加电压而变化,故称为反向饱和电流。
2.光伏效应
指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
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。
太阳电池可用pn结二极管D、恒流源I ph、太阳电池的电极等引起的串联电阻R s和相当于pn结泄漏电流的并联电阻R sh组成的电路来表示,如下图所示,该电路为太阳电池的等效电路。
R s
I ph
D
R sh
请认真填写
请在两周内完成,交教师批阅
附件:(实验曲线请附在本页)。
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。
山东大学实验一 太阳能电池实验器实验-太阳能电池伏安特性测试实验-实验报告

太阳能利用技术综合实验报告
【实验题目】实验一太阳能电池伏安特性测试实验
班级姓名学号
上课日期2023年月日教室千佛山校区热力楼()任课教师签字:最终成绩:
【实验目的】
1.掌握太阳能电池的光电转换原理及应用
2.测量太阳能电池的开路电压和短路电流
3.测量太阳能电池的伏安特性曲线并计算太阳能电池效率
【实验原理】
1.简述太阳能电池的工作原理。
2.什么是太阳能电池的开路电压、短路电流和转换效率?
【实验仪器】GES-100太阳能电池实验器。
2.2 电池板串联开路电压和短路电流。
辐照度W/m2。
太阳能电池
SC1 串联太阳能电池
SC1+SC2
串联太阳能电池
SC1+SC2+SC3
串联太阳能电池
SC1+SC2+SC3+SC4
开路电压
[mV]
短路电流
[mA]
2.3 电池板并联开路电压和短路电流。
辐照度W/m2。
太阳能电池
SC1 并联太阳能电池
SC1+SC2
并联太阳能电池
SC1+SC2+SC3
并联太阳能电池
SC1+SC2+SC3+SC4
开路电压
[mV]
短路电流
[mA]
3.太阳能电池伏安特性曲线及太阳能电池效率
3.1 电流-电压-功率测量
电流
[mA]
Min Max 电压
[mV]
功率
[mW]
3.2绘制伏安特性曲线
(示例图)。
太阳能电池实验报告

实验题目:燃料电池综合特性的研究1,电解池的特性测量根据法拉第电解定律,电解生成物的量与输入电量成正比。
可得公式:氢气式中T为摄氏室温,Po为标准大气压,P为所在地大气压,F为法拉第常数其中F=e*NA ,NA为阿伏伽德罗常数。
故在误差允许的范围内,电解生成的氢气产生量V与输入电量It近似成正比,即验证了法拉第定律。
2,燃料电池输出特性测量燃料电池输出功率-电压变化曲线:从图中看出,燃料电池在电压较大时,功率随着电压的增大而减小。
此时,燃料电池内部的电极部分存在一定的内阻,内阻消耗了部分的功率。
在输出电压为646mV 左右的位置,燃料电池取得了最大输出功率。
最大输出功率为218.35mW ,输出电流为338mA 。
综合考虑燃料电池的利用率及输出电压与理想电动势差异,燃料电池的效率为:电池电池 电解 输出3,太阳能电池输出特性的测量B1.太阳能电池伏安特性曲线050100150200250300V/VI/mA2.太阳能电池输出功率-电压变化曲线0150300450600750900BA V/VP/mW从曲线中看出,输出电压较大时电流下降较快,曲线斜率比较大。
太阳能电池 的最大输出功率约为Pm=831.5mW ,这时的输出电压是Um=2.79V,输出电流为Im=298mA,太阳能电池的开路电压U oc =3.26V ,短路电流I oc =314mA 。
算得其填充因子:理论上,填充因子应在70%~85%左右,说明实验数据正确。
太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充系数就越大,反映到太阳能电池的电流—电压特性曲线上,曲线斜率的变化就越突然,整个曲线有趋向于直角的趋势。
此时太阳能电池的转换效率就越高。
太阳能电池特性测试实验报告

太阳电池特性测试实验太阳能是人类一种最重要可再生能源,地球上几乎所有能源如: 生物质能、风能、水能等都来自太阳能。
利用太阳能发电方式有两种:一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
其中,光—电直接转换方式是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换的,称为太阳能光伏技术,而光—电转换的基本装置就是太阳电池。
太阳电池根据所用材料的不同可分为:硅太阳电池、多元化合物薄膜太阳电池、聚合物多层修饰电极型太阳电池、纳米晶太阳电池、有机太阳电池。
其中,硅太阳电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。
硅太阳电池又分为单晶硅太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池和非晶硅薄膜太阳电池三种。
单晶硅太阳电池转换效率最高,技术也最为成熟,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但单晶硅成本价格高。
多晶硅薄膜太阳电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池。
非晶硅薄膜太阳电池成本低,重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力,但稳定性不高,直接影响了实际应用。
太阳电池的应用很广,已从军事、航天领域进入了工业、商业、农业、 通信、家电以及公用设施等部门,尤其是在分散的边远地区、高山、沙漠、海岛和农村等得到广泛使用。
目前,中国已成为全球主要的太阳电池生产国,主要分布在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。
一、 实验目的1. 熟悉太阳电池的工作原理; 2. 太阳电池光电特性测量。
二、 实验原理(1) 太阳电池板结构以硅太阳电池为例:结构示意图如图1。
硅太阳电池是以硅半导体材料制成的大面积PN 结经串联、并联构成,在N 型材料层面上制作金属栅线为面接触电极,背面也制作金属膜作为接触电极,这样就形成了太阳电池板。
为了减小光的反射损失,一般在表面覆盖一层减反射膜。
(2) 光伏效应当光照射到半导体PN 结上时,半导体PN 结吸收光能后,两端产生电动势,这种现象称为光生伏特效应。
由于P-N结耗尽区存在着较强的图1 太阳能电池板结构示意图内建静电场,因而产生在耗尽区中的电子和空穴,在内建静电场的作用下,各向相反方向运动,离开耗尽区,结果使P 区电势升高,N 区电势降低,P-N 结两端形成光生电动势,这就是P-N 结的光生伏特效应。
光伏特性曲线实验报告

绪论一实验目的本实验课程的LI的,旨在通过课内实验教学,使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能,帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力,使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识,为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。
二实验前预习每次实验前,学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容,明确实验U的、要求; 明确实验步骤、测试数据及需观察的现象;复习与实验内容有关的理论知识:预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项;做好预习要求中提岀的其它事项。
三注意事项1、实验开始前,应先检查本组的仪器设备是否齐全完备,了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。
2、实验时每组同学应分工协作,轮流接线、记录、操作等,使每个同学受到全面训练。
3、接线前应将仪器设备合理布置,然后按电路图接线。
实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。
4、完成实验系统接线后,必须进行复查,按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。
确定无误后,方可通电进行实验。
5、实验中严格遵循操作规程,改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。
绝对不允许带电操作。
如发现异常声、味或其它事故情况,应立即切断电源,报告指导教师检查处理。
6、测量数据或观察现象要认真细致,实事求是。
使用仪器仪表要符合操作规程,切勿乱调旋钮、档位。
注意仪表的正确读数。
.7、未经许可,不得动用其它组的仪器设备或工具等物。
8、实验结束后,实验记录交指导教师查看并认为无误后,方可拆除线路。
最后,应清理实验桌面,清点仪器设备。
9、爱护公物,发生仪器设备等损坏事故时,应及时报告指导教师,按有关实验管理规定处理。
10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。
四实验总结每次实验后,应对实验进行总结,即实验数据进行整理,绘制波形和图表,分析实验现象,撰写实验报告。
实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外,还包括:1.实验目的;2.实验仪器设备(名称、型号);3.实验原理;4.实验主要步骤及电路图;5.实验记录(测试数据、波形、现象);6.实验数据整理(按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等); •回答每项实验的有关问答题。
太阳能电池特性实验仪实验报告(综合)

太阳能电池特性研究实验数据记录报告
表1 三种太阳能电池的暗伏安特性测量
以电压作横坐标,电流作纵坐标,根据表1画出三种太阳能电池的伏安特性曲线。
实验结论:
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
根据表2数据,画出三种太阳能电池的短路电流随光强变化的关系曲线。
实验结论:
指导教师:(签字)
2014年月日
表3 三种太阳能电池输出特性实验 D=20cm 光强I= W/m2S=2.5×10-3m2Pin=I×S= mW
根据表3数据作3种太阳能电池的输出伏安特性曲线及功率曲线。
找出最大功率点,对应的电阻值即为最佳匹配负载。
根据表3数据和图4可以得出三种太阳能电池的最佳匹配负载分别为:
单晶硅:Ω,多晶硅:Ω,非晶硅:Ω
根据表3中数据计算三种太阳能电池的填充因子:
表4 三种太阳能电池的填充因子
计算转换效率:
表5 三种太阳能电池的转换效率表
实验结论:。
指导教师:(签字) 2014年月日。
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。
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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 (7)六、实验分析与实验总结 (10)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。
下面对这些参数进行具体的解释。
太阳能电池电流电压特性(1)开路电压V oc:在标准条件下,I=0时,太阳能电池所输出的电压值。
短路电流Isc:在标准条件下,V=0时,太阳能电池由光电流所提供的电流值。
(2)最大输出功率Pmp:太阳能电池的伏安特性曲线又称为负载特性曲线,它描述了太阳能电池的输出电压和输出电流随负载变化的曲线。
当负载变化到某一工作点,使得该工作点的电压值与电流值的乘积最大时,这个乘积就是太阳能电池的最大输出功率。
此时的输出电压和电流分别称为最佳输出电压和最佳输出电流,用Ump和Imp表示。
(3)填充因子FF:矩形ImpVmp与矩形IscVoc的面积比作为填充因子,表示为:理想情况下FF为1,实际的FF恒小于1,填充因子是评价太阳能电池性能优劣的重要指标之一,直接反应了电池的转换效率。
五、实验内容与步骤1、实验内容1、光伏电池的开路电压和短路电流特性测试。
2、光伏发电的负载伏安特性测试。
2、实验步骤在光源与太阳能电池组件距离为100cm根据以上步骤在光源与太阳能电池组件距离为100cm 测量数据如以下表1-1,图1-2所示,测得短路电流Isc=92.21mA ,开路电压Uoc=15.896V 当负载为182时功率P 取得最大值Pmax=680.96mW100cmR 0 150160 170 181 182 183 184 186 190 200 400 600U 010 10.5 10.84 11.16 11.22 11.27 11.28 11.31 11.4 11.5 12.1 12.98 15.896 I 92.21 66 64.6 62.83 60.91 60.75 60.72 60.18 59345 59.2 57 53 46.3 0 功率 0 660 678.3 681.077 680.253 680.96 684.652 678.83 672.37 674.8 655.5 641.3 625.05 0 表1-1 图1-2②在光源与太阳能电池组件距离为150cm根据以上步骤在光源与太阳能电池组件距离为150cm测量数据如以下表1-3,图1-4所示,测得短路电流Isc=71.71mA,开路电压Uoc=15.15V当负载为201Ω时功率P取得最大值Pmax=523.71mW,其填充因子FF=0.48。
表1-3图1-44在光源与太阳能电池组件距离为180cm根据以上步骤在光源与太阳能电池组件距离为180cm测量数据如以下表1-5,图1-6所示,测得短路电流Isc=59.6mA,开路电压Uoc=14.7V当负载为251Ω时功率P取得最大值Pmax=402.591mW,其填充因子FF=0.46。
180c m R 0 200 250 255 252 251 305 400 600U 0 8.65 9.5 9.7 10.05 10.09 10.7 11.75 12.58 14.7 I 59.6 42.7 40.8 40.2 40 39.9 34.8 29.15 25.27 0功率367.225388.55 389.94 402 402.591 372.36 342.512 317.89 0图1-5150c m R 0 180 195 196 198 200 201 205 215 230 400 600 800U 0 9.55 10 10.1 10.2 10.32 10.35 10.4 10.47 10.89 11.7 12.8 13.7 15.15 I 71.71 52.28 51.5 51 50.9 50.7 50.6 50.01 48.13 46.7 43.5 30.1 25.6 0 功率499.274515 515.1 519.18523.224523.71520.104501.03 503508.95385.28350.72图1-6在光源与太阳能电池组件距离为200cm根据以上步骤在光源与太阳能电池组件距离为200cm 测量数据如以下表1-7,图1-8所示,测得短路电流Isc=55.2mA ,开路电压Uoc=14.4V 当负载为235Ω时功率P 取得最大值Pmax=361.77mW ,其填充因子FF=0.46。
200cm R 0 200 230 235 240 248 250 400 600U 0 8.3 9.15 9.3 9.35 9.57 9.5 11.3 12.1 14.4I55.2 40.8 39.25 38.9 38.4 38.1 37.6 28.25 23.85 0 功率 0 338.61 359.31395 361.77 359.04364.617 357.2 321.485 298.125 0图1-7图1-8在光源与太阳能电池组件距离为250cm根据以上步骤在光源与太阳能电池组件距离为250cm 测量数据如以下表1-9, 图1-10所示,测得短路电流Isc=42.4mA ,开路电压Uoc=13.7V 当负载为279Ω时功率P 取得最大值Pmax=279.21,其填充因子FF=0.48。
250cm R 0 250 270 275 279 280282 400 600U 0 8.1 8.6 8.7 8.85 8.86 8.88 10.25 11.32 13.7I42.4 32.09 31.85 31.67 31.55 31.4 31.1 25.65 20.51 0 功率 0 259.929 273.91 275.529 279.21 278.204 276.168 262.9125 252.68图1-9图1-10最大输出功率与入射角的关系测试将太阳能电池板,电流表,电压表,负载电路连接回路。
光源的发光方向对着太阳能电池组件,打开光源电源,等光源发光亮度稳定后开始测量,金卤灯从接通电源到稳定发光需要等几分钟。
改变电阻阻值,测量流经电阻的电流和电压即可得到光伏组件的伏安特性。
测量过程中辐射光源与光伏组件的距离要保持不变,以保证整个测量过程是在相同的光照强度下进行的。
改变光照入射角度,分别测量太阳能电池在不同入射角下的最大功率输出,同时绘制伏安特性曲线,绘制不同入射角度的伏安特性曲线。
在光照入射角度为30°时,负载伏安特性测试数据如表2-1所示。
绘制伏安特性曲线如图2-2所示。
电阻 0200 250 300 330 340 350 351 355 400 500 700 电压 0 7.6 8.77 9.7 10.14 10.35 10.68 10.62 10.68 11.2 12.32 13.65 14.6 电流 48.47 37.5 34.69 32.11 31.05 30.75 30.27 30.07 29.9 27.8 24.25 20.19 0 功率 0 285 304.2 311.4 321.3 321.9 323.3 319.3 315.7 311.4 298.7 275.59 0表2-1 角度为30°伏安特性测试图2-2 角度为30°伏安特性测试测得短路电流Isc=48.47mA ,开路电压Uoc=14.6V 当负载为350Ω时,功率P 取得最大值Pmax=323.3mW ,填充因子==ocsc U I P FF max 0.456。
在光照入射角度为45°时,负载伏安特性测试数据如表2-3所示。
绘制伏安特性曲线如图2-4所示。
电阻 0200 229 231 232 233 234 235 250 300 500 700 电压 0 9.67 10.46 10.5 10.53 10.54 10.54 10.6 10.87 11.58 13.17 13.85 15.1电流 68.3 47.83 45.07 4544.9 44.7 44.7 44.5 42.99 38.4 26.28 19.75 0 功率 0 462.5 471.4 472.5 472.7 471.1 471.5 471.7 467.3 445.1 346.7 273.53 0表2-3 角度为45°伏安特性测试图2-4 角度为45°伏安特性测试测得短路电流Isc=68.3mA ,开路电压Uoc=15.1V 当负载为232Ω时,功率P 取得最大值Pmax=472.7mW ,填充因子==ocsc U I P FF max 0.46。
在光照入射角度为60°时,负载伏安特性测试数据如表2-5所示。
绘制伏安特性曲线如图2-6所示。