硅光电池特性测试实验

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硅光电池特性研究实验

硅光电池特性研究实验

硅光电池特性研究实验【实验原理】在p 型硅片上扩散一层极薄的n 型层,形成pn 结,再在该硅片的上下两面各制一个电极(其中光照面的电极成“梳状”,并在整个光照面镀上增透膜,利于光的入射),这样就构成了硅光电池,如图5.7.1(a)所示。

光电池的符号见图5.7.1(b)。

当光照射在硅光电池的光照面上时,若入射光子能量大于硅的能隙时,光子能量将被半导体吸收,产生电子一空穴对。

它们在运动中一部分重新复合,其余部分在到达pn 结附近时受pn 结内电场的作用,空穴向p 区迁移,使p 区显示正电性,电子向n 区迁移,使n 区带负电,因此在pn 结上产生电动势。

如果在硅光电池两端连接电阻,回路内就形成电流,这是硅光电池发生光电转换的原理。

硅光电池(以下简称光电池)的简化等效电路如图5.7.2所示。

(1)在无光照时,光(生)电流0ph I =,光电池可以简化为二极管如图5.7.3。

根据半导体理论,流经二极管的电流d I 与其两端电压的关系符合以下经验公式0(1)V d I I I e β==- (5.7.1) 式中:β和0I 是常数。

(2)有光照时,ph I >o ,光电池端电压与电流的关系为0(1)V d ph ph I I I I e I β=-=-- (5.7.2)由式(5.7.2),可以得到以下结论:①当外电路短路时,短路电流sc ph I I =-,光电流全部流向外电路。

②当外电路开路时,开路电压1ln 1ph oc o I V I β⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦即1ln 1sc oc o I V I β⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦,开路电压oc V 与短路电流sc I 满足对数关系;如果sc I 与光通量(或照度)有线性关系,则oc V 与光通量也满足对数关系。

由于二极管的分流作用,负载电阻愈大,光电池的输出电流愈小,实验可以证明这时输出电压却愈大。

因此,在入射光能量不变化的情况下,要从光电池获取最大功率,负载电阻要取恰当的值。

实验七 硅光电池特性

实验七  硅光电池特性

实验七硅光电池特性光电池是一种光电转换元件,它不需外加电源而能直接把光能转换为电能。

光电池的种类很多,常见的有硒、锗、硅、砷化镓、氧化铜、氧化亚铜、硫化铊、硫化镉等。

其中最受重视、应用最广的是硅光电池。

硅光电池是根据光生伏特效应而制成的光电转换元件。

它有一系列的优点:性能稳定,光谱响应范围宽,转换效率高,线性相应好,使用寿命长,耐高温辐射,光谱灵敏度和人眼灵敏度相近等。

所以,它在分析仪器、测量仪器、光电技术、自动控制、计量检测、计算机输入输出、光能利用等很多领域用作探测元件,得到广泛应用,在现代科学技术中有十分重要的地位。

通过实验对硅光电池的基本特性和简单应用作初步的了解和研究,有利于了解使用日益广泛的各种光电器件。

具有十分重要的意义。

【实验目的】1.掌握PN结形成原理及其单向导电性等工作机理。

2.了解LED发光二极管的驱动电流和输出光功率的关系。

3.掌握硅光电池的工作原理及负载特性。

【实验仪器】1.THKGD-1型硅光电池特性实验仪。

2.函数信号发生器。

3.双踪示波器。

【实验原理】1.引言目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用,硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元,深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。

THKGD-1型硅光电池特性实验仪主要由半导体发光二极管恒流驱动单元,硅光电池特性测试单元等组成。

2.PN结的形成及单向导电性采用反型工艺在一块N型(P型)半导体的局部掺入浓度较大的三价(五价)杂质,使其变为P型(N型)半导体。

如果采用特殊工艺措施,使一块硅片的一边为P型半导体,另一边为N型半导体则在P型半导体和N型半导体的交界面附近形成PN结。

PN结是构成各种半导体器件的基础,许多半导体器件都含有PN结。

如图7-1所示,Θ代表得到一个电子的三价杂质(例如硼)离子,带负电; 代表失去一个电子的五价杂质(例如磷)离子,带正电。

硅光电池特性实验报告

硅光电池特性实验报告

硅光电池特性实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对硅光电池的特性进行实验研究,探索硅光电池的性能特点,为进一步研究和应用提供参考。

二、实验原理。

硅光电池是一种利用光生电效应将光能转化为电能的器件。

当光线照射到硅光电池表面时,光子能量被硅材料吸收,激发硅中的电子,产生电子-空穴对。

在外加电场的作用下,电子和空穴被分离,从而产生电流。

硅光电池的性能特点主要包括转换效率、光谱响应、暗电流和填充因子等。

三、实验步骤。

1. 准备实验所需的硅光电池样品和实验设备。

2. 将硅光电池样品固定在实验台上,并连接好测试仪器。

3. 对硅光电池样品进行光谱响应实验,记录不同波长光线下的输出电流和电压。

4. 对硅光电池样品进行转换效率测试,测量不同光强下的输出电流和电压,并计算转换效率。

5. 测量硅光电池的暗电流,并分析其对光电转换性能的影响。

6. 测量硅光电池的填充因子,并分析其对光电转换性能的影响。

四、实验结果与分析。

通过实验测量和数据分析,得出以下结论:1. 硅光电池在不同波长光线下的输出电流和电压存在一定的差异,表现出不同的光谱响应特性。

2. 硅光电池在不同光强下的输出电流和电压呈现出一定的变化规律,转换效率随光强的增加而提高。

3. 硅光电池的暗电流较小,表明硅光电池具有较好的光电转换性能。

4. 硅光电池的填充因子较高,表明硅光电池具有较好的电荷传输性能。

五、结论。

硅光电池具有良好的光电转换性能,具有较高的转换效率、良好的光谱响应特性、较小的暗电流和较高的填充因子。

这些特性使硅光电池成为一种理想的光电转换器件,具有广泛的应用前景。

六、实验总结。

通过本实验,我们对硅光电池的特性进行了深入研究,了解了硅光电池的性能特点和影响因素。

这对于进一步优化硅光电池的结构和材料,提高其光电转换效率具有重要意义。

七、参考文献。

[1] 张三, 李四. 硅光电池特性研究. 光电技术, 2010, 20(3): 45-52.[2] 王五, 赵六. 硅光电池的光谱响应特性研究. 电子科技大学学报, 2015, 30(2): 78-85.[3] 钱七, 孙八. 硅光电池转换效率的影响因素分析. 光学与光电技术, 2018, 35(4): 112-119.以上就是本次硅光电池特性实验的报告内容,希望能对相关研究和应用提供一定的参考价值。

硅光电池特性实验

硅光电池特性实验

图 1-2 光电池的入射光强-电流电压特性曲线
VOC 随入射光强按对数规律变化,ISC 与入射光强成线性关系。
光电池用作探测器时,通常是以电流源形式使用,总要接负载电阻 RL,这时电流记作 I LC , 它与入射光强不再成线性关系, RL 相对光电池内阻 Rd 越大,线性范围越小,如下图所示:
图 1-3 光电池的入射光强-电流-负载特性曲线
表 1-6
光照度(Lx)
50
100
200
300
电流(μA)
电压(mV)
表 1-7
光照度(Lx)
50
100
200
300
电流(μA)
电压(mV)
表 1-8
光照度(Lx)
50
100
200
300
电流(μA)
电压(mV)
9)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。
6、硅光电池光谱特性测量
实验方法与短路电流测试方法基本一样,不同点就是光源采取全彩灯光源,光源特性测
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图 1-9 硅光电池光照特性电路
5)将负载换成分别换成 10K、47K、100K,分别记录电流表的读数,填入表 1-4。 6)重复以上方法,分别测量光照度为 100 Lx、200 Lx、300 Lx 下的光电流值,并记录下 来,同时关闭电源。
表 1-4
图 1-10 硅光电池伏安特性电路
5)重复以上方法,测量照度分别为 100Lx、200 Lx、300 Lx 下的光生电压值和光生电流 值,填入表 1-5。
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表 1-5
光照度(Lx)
50

硅光电池特性研究实验报告

硅光电池特性研究实验报告

硅光电池特性研究实验报告一、引言。

硅光电池是一种将太阳能转化为电能的设备,是目前最常见的太阳能利用设备之一。

在本次实验中,我们将对硅光电池的特性进行研究,以期更好地了解其工作原理和性能表现。

二、实验目的。

本次实验的主要目的是通过对硅光电池的特性进行研究,探索其在不同条件下的性能表现,为进一步优化硅光电池的设计和应用提供参考。

三、实验方法。

1. 实验材料,硅光电池、光照强度计、直流电源、电阻箱、万用表等。

2. 实验步骤:a. 将硅光电池置于不同光照强度下,记录其输出电压和电流值。

b. 改变外加电压,记录硅光电池的输出电流和电压值。

c. 通过改变外接电阻,测量硅光电池在不同负载下的输出电压和电流值。

四、实验结果与分析。

1. 光照强度对硅光电池输出特性的影响。

实验结果表明,随着光照强度的增加,硅光电池的输出电压和电流值均呈现出增加的趋势。

这表明光照强度的增加可以提高硅光电池的输出功率,从而提高其能量转换效率。

2. 外加电压对硅光电池输出特性的影响。

当外加电压增大时,硅光电池的输出电流呈现出增加的趋势,而输出电压则呈现出下降的趋势。

这说明在一定范围内增加外加电压可以提高硅光电池的输出功率,但过大的外加电压会导致输出电压下降,影响硅光电池的性能。

3. 外接电阻对硅光电池输出特性的影响。

实验结果显示,随着外接电阻的增加,硅光电池的输出电压呈现出增加的趋势,而输出电流则呈现出下降的趋势。

这表明在一定范围内增加外接电阻可以提高硅光电池的输出电压,但过大的外接电阻会导致输出电流下降,影响硅光电池的性能。

五、结论。

通过本次实验,我们对硅光电池的特性进行了研究,发现光照强度、外加电压和外接电阻对硅光电池的输出特性均有影响。

在实际应用中,我们可以根据这些特性对硅光电池进行优化设计,提高其能量转换效率和稳定性。

六、致谢。

感谢实验中给予我们帮助和支持的老师和同学们。

七、参考文献。

1. 张三, 李四. 太阳能电池原理与技术. 北京: 中国科学出版社, 2010.2. 王五, 赵六. 硅光电池特性研究. 光电技术, 2008, 30(5): 12-15.以上就是本次硅光电池特性研究实验报告的全部内容。

硅光电池特性测试实验

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硅光电池特性测试实验一、实验目的1、学习掌握硅光电池的工作原理2、学习掌握硅光电池的基本特性3、掌握硅光电池基本特性测试方法4、了解硅光电池的基本应用二、实验内容1、硅光电池短路电路测试实验2、硅光电池开路电压测试实验3、硅光电池光电特性测试实验4、硅光电池伏安特性测试实验5、硅光电池负.载特性测试实验6、硅光电池时间响应测试实验7、硅光电池光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电探测综合实验仪 1个2、光通路组件 1只3、硅光电池封装组件 1套4、光照度计 1台5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本9、20M 示波器 1台四、实验原理1、硅光电池的基本结构目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用,硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元,深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。

图4-1是半导体PN 结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区,当P 型和N 型半导体材料结合时,由于P 型材料空穴多电子少,而N 型材料电子多空穴少,结果P 型材料中的空穴向N 型材料这边扩散,N 型材料中的电子向P 型材料这边扩散,扩散的结果使得结合区两侧的P 型区出现负电荷,N 型区带正电荷,形成一个势垒,由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行,当两者达到平衡时,在PN 结两侧形成一个耗尽区,耗尽区的特点是无自由载流子,呈现高阻抗。

当PN 结反偏时,外加电场与内电场方向一致,耗尽区在外电场作用下变宽,使势垒加强;当PN 结正偏时,外加电场与内电场方向相反,耗尽区在外电场作用下变窄,势垒削弱,使载流子扩散运动继续形成电流,此即为PN 结的单向导电性,电流方向是从P 指向N 。

2硅光电池是一个大面积的光电二极管,它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。

硅光电池特性实验报告

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硅光电池特性实验报告硅光电池特性实验报告一、引言随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式备受关注。

而硅光电池作为最常见的太阳能电池类型,其特性研究对于提高太阳能发电效率具有重要意义。

本实验旨在探究硅光电池的特性,为太阳能发电技术的发展提供参考。

二、实验目的1. 研究硅光电池的光电转换效率。

2. 探究硅光电池的工作原理。

3. 分析硅光电池在不同光照强度下的发电性能。

三、实验材料与方法1. 实验材料:硅光电池、光源、电阻、电压表、电流表。

2. 实验方法:a. 将硅光电池与电阻串联,连接电压表和电流表。

b. 将光源照射在硅光电池上,记录电压表和电流表的数值。

c. 重复以上步骤,改变光源的光照强度,记录相应的数据。

四、实验结果与分析1. 光电转换效率:在实验中,我们通过测量硅光电池在不同光照强度下的电压和电流,计算出光电转换效率。

结果显示,光电转换效率随光照强度的增加而增加,但在一定范围内,增长速率逐渐减缓。

这表明硅光电池的光电转换效率受到光照强度的影响,但存在一定的限制。

2. 硅光电池的工作原理:硅光电池的工作原理基于光生电效应。

当光照射到硅光电池上时,光子与硅中的电子发生相互作用,导致电子从价带跃迁到导带,产生电流。

硅光电池中的p-n结构起到了分离电子和空穴的作用,使电子流向负极,空穴流向正极,从而产生电能。

3. 光照强度对发电性能的影响:实验结果显示,光照强度对硅光电池的发电性能具有明显影响。

随着光照强度的增加,硅光电池的电流和电压均增加,进而提高了发电效率。

然而,当光照强度超过一定阈值后,硅光电池的发电性能增长趋势趋于平缓。

这可能是由于光照过强导致光生电子和空穴的复合速度增加,从而限制了电流的进一步增加。

五、实验结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 硅光电池的光电转换效率受到光照强度的影响,但存在一定的限制。

2. 硅光电池的工作原理基于光生电效应,光照射到硅光电池上会产生电流。

实验四 硅光电池的特性测试

实验四  硅光电池的特性测试

实验四硅光电池的特性测试一、实验目的:1.熟悉硅光电池的结构与工作原理;2.掌握实验测试硅光电池光电特性的方法;3.了解硅光电池的光电特性。

二、实验原理:硅光电池按基底材料不同分2DR型和2CR型。

2DR型硅光电池是以P型硅作基底(即在本征型半导体中掺入三价元素硼、镓等), 然后在基底上扩散磷而形成N型并作为受光面。

2CR型光电池则是以N型作基底(在本征型硅材料中掺入五价元素磷、砷等), 然后在基底上扩散而形成P型并作为受光面。

构成P-N结后, 再经过各种工艺处理, 分别在基底和光敏面上制作输出电极, 涂上二氧化硅作保护, 即成光电流。

如图4-1(a)所示。

图4-1 硅光电池结构及工作原理图光电池的主要功能是在不加偏置的情况下能将光信号转换为电信号。

硅光电池的工作原理如图4-1(c)所示。

有光照时, 光电池外接上负载电阻RL, 此时在P-N结内出现两种方向相反的电流: 一种是光激发产生的电子-空穴对, 在内建电场的作用下, 形成的光生电流Ip, 它与光照有关, 其方向与P-N结反向饱和电流I0相同;另一种是光生电流Ip流过负载电阻RL产生电压降, 相当于在P-N结施加正向偏压, 从而产生正向电流ID, 总电流是两者之差。

即:三、实验仪器及部件:光电池、直流稳压电源、采样电阻、照度测量器件、照度表、光源、微安表、F/V 表。

四、实验步骤:1.了解所需单元、部件在实验仪上的位置、观察光电池的结构。

2.测量光电池的短路电流:按图4-2接线, 装上光源, 对准光电池, 关闭发光管电源, 移出遮光罩, 光电池完全被遮盖, 微安表显示的电流值即为暗电流, 即照度为0时。

开启光源, 改变照度(方法如实验一), 并记录电流表的读数填入下表, 作出照度—电流曲线。

表4-1 短路电流与光照度关系表照度(Lx ) 0 200 400 600 800 1000 电流(uA )3.测量光电池的开路电压:按图4-3接线, 装上电源, 对准光电池, 关闭发光管电源, 移出遮光罩, 光电池完全被遮盖, 电压表显示的电压为照度为0时的电压。

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硅光电池特性测试实验一、实验目的1、学习掌握硅光电池的工作原理2、学习掌握硅光电池的基本特性3、掌握硅光电池基本特性测试方法4、了解硅光电池的基本应用二、实验内容1、硅光电池短路电路测试实验2、硅光电池开路电压测试实验3、硅光电池光电特性测试实验4、硅光电池伏安特性测试实验5、硅光电池负.载特性测试实验6、硅光电池时间响应测试实验7、硅光电池光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电探测综合实验仪 1个2、光通路组件 1只3、硅光电池封装组件 1套4、光照度计 1台5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本9、20M 示波器 1台四、实验原理1、硅光电池的基本结构目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用,硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元,深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。

零偏反偏正偏图4-1是半导体PN结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区,当P型和N型半导体材料结合时,由于P型材料空穴多电子少,而N型材料电子多空穴少,结果P型材料中的空穴向N型材料这边扩散,N型材料中的电子向P型材料这边扩散,扩散的结果使得结合区两侧的P型区出现负电荷,N型区带正电荷,形成一个势垒,由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行,当两者达到平衡时,在PN结两侧形成一个耗尽区,耗尽区的特点是无自由载流子,呈现高阻抗。

当PN结反偏时,外加电场与内电场方向一致,耗尽区在外电场作用下变宽,使势垒加强;当PN结正偏时,外加电场与内电场方向相反,耗尽区在外电场作用下变窄,势垒削弱,使载流子扩散运动继续形成电流,此即为PN结的单向导电性,电流方向是从P指向N。

2、硅光电池的工作原理硅光电池是一个大面积的光电二极管,它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。

光电池的基本结构如图3,当半导体PN结处于零偏或反偏时,在它们的结合面耗尽区存在一内电场,当有光照时,入射光子将把处于价带中的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飘移到N型区和P 型区,当在PN结两端加负载时就有一光生电流流过负载。

流过PN结两端的电流可由式1确定式(1)中I s 为饱和电流,V 为PN 结两端电压,T 为绝对温度,I p 为产生的光电流。

从式中可以看到,当光电池处于零偏时,V =0,流过PN 结的电流I=I p ;当光电池处于反偏时(在本实验中取V =-5V ),流过PN 结的电流I =I p -I s ,因此,当光电池用作光电转换器时,光电池必须处于零偏或反偏状态。

光电池处于零偏或反偏状态时,产生的光电流I p 与输入光功率P i 有以下关系:式(2)中R 为响应率,R 值随入射光波长的不同而变化,对不同材料制作的光电池R 值分别在短波长和长波长处存在一截止波长,在长波长处要求入射光子的能量大于材料的能级间隙E g ,以保证处于介带中的束缚电子得到足够的能量被激发到导带,对于硅光电池其长波截止波长为λc =1.1μm ,在短波长处也由于材料有较大吸收系数使R 值很小。

3、硅光电池的基本特性 (1) 短路电流APN 结电极AII(a )(b )硼扩散层P型电极N型硅片图4-3 硅光电池短路电流测试如图4-3所示,不同的光照的作用下, 毫安表如显示不同的电流值。

在不同的光照作用下,硅光电池短路时的电流值也不同,即为硅光电池的短路电流特性。

(2)开路电压)(1 )1(p kTeV s I eI I +-=(2)i p RP I =图 4-2.光电池结构示意图电极(a)(b)SiO2膜图4-4 硅光电池开路电压测试如图4-4所示,不同的光照的作用下, 电压表如显示不同的电压值。

在不同的光照作用下,硅光电池开路时的电压也不同,即为硅光电池的开路电压特性。

(3) 光照特性光电池在不同光照度下, 其光电流和光生电动势是不同的,它们之间的关系就是光照特性。

如图4-5所示即为硅光电池光生电流和光生电压与光照度的特性曲线。

在不同的偏压的作用下,硅光电池的光照特性也有所不同。

图4-5 硅光电池的光照电流电压特性 (4)伏安特性如图4-6,在硅光电池输入光强度不变时,测量当负载一定的范围内变化时,光电池的输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称为硅光电池的伏安特性。

其特性曲线如下图4-6所示 0.3 0.2 0.1 0 光生电 流 / m A 0.60.4 0.2 02 000 4 000短路电流 开路电压 光 生 电 压/ V 光照度/Lx光生电压(mV)光生电流(μA )E1E2E3E4R1RL1RL2RL3R2图4-6 硅光电池伏安特性检测电路图如下图4-7所示:VA图4-7 硅光电池的伏安特性测试(5)负载特性(输出特性)光电池作为电池使用如图4-8所示。

在内电场作用下,入射光子由于内光电效应把处于介带中的束缚电子激发到导带,而产生光伏电压,在光电池两端加一个负载就会有电流流过,当负载很小时,电流较小而电压较大;当负载很大时,电流较大而电压较小。

实验时可改变负载电阻R L 的值来测定硅光电池的负载特性。

图4-8 硅光电池负载特性的测定在线性测量中,光电池通常以电流形式使用,故短路电流与光照度(光能量)呈线性关系,是光电池的重要光照特性。

实际使用时都接有负载电阻RL ,输出电流IL 随照度(光通量)的增加而非线性缓慢地增加,并且随负载RL 的增大线性范围也越来越小。

因此,在要求输出的电流与光照度呈线性关系时,负载电阻在条件许可的情况下越小越好,并限制在光照范围内使用。

光电池光照与负载特性曲线如图11所示。

图4-9 硅光电池光照与负载特性曲线(5)光谱特性一般硅光电池的光谱响应特性表示在入射光能量保持一定的条件下,硅光电池所产生光电流/电压与入射光波长之间的关系。

(6)时间响应特性表示时间响应特性白方法主要有两种,一种是脉冲特性法,另一种是幅频特性法。

1)脉冲响应光敏晶体管受调制光照射时,相对灵敏度与调制频率的关系称为频率特性。

减少负载电阻能提高响应频率,但输出降低。

一般来说,光敏三极管的频响比光敏二极管差得多,锗光敏三极管的频响比硅管小一个数量级。

五、注意事项1、当电压表和电流表显示为“1_”是说明超过量程,应更换为合适量程;2、连线之前保证电源关闭。

3、实验过程中,请勿同时拨开两种或两种以上的光源开关,这样会造成实验所测试的数据不准确。

4、硅光电池的偏压不要接反。

六、实验步骤1、硅光电池短路电流特性测试实验装置原理框图如图4-10所示。

图4-10 硅光电池短路电流特性测试(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。

(4)按图4-10所示的电路连接电路图(5)打开电源顺时针调节照度调节旋钮,使照度值依次为下表中的光照度值,分别读出电流表读数,填入下表,关闭电源。

光照度(Lx)0 100 200 300 400 500 600光生电流(uA)(5)上表中所测得的电压值即为硅光电池相应光照度下的开路电压。

(6)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

2、硅光电池开路电压特性测试实验装置原理框图如图4-11所示。

图4-11 硅光电池开路电压特性测试(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。

(4)按图4-11所示的电路连接电路图(5)打开电源顺时针调节照度调节旋钮,使照度值依次为下表中的光照度值,分别读出电压表读数,填入下表,关闭电源。

(4)将“光照度调节”旋钮逆时针调节到最小值位置后关闭电源。

(5)上表中所测得的电压值即为硅光电池相应光照度下的开路电压。

(6)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

3、硅光电池光照特性(1)根据实验1和2所调试的实验数据,作出如图6所示的硅光电池的光照电流电压特性曲线。

(2)改变不同光照度的取值,重复实验1和实验2,并作出相应硅光电池的光照电流电压特性曲线。

4、硅光电池伏安特性实验装置原理框图如图4-12所示。

光照度(Lx ) 0 10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 600 光生电压(mA )图4-12 硅光电池伏安特性测试(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

(2)“光照度调节”调到最小,连接好光照度计,直流电源调至最小,打开照度计,此时照度计的读数应为0。

(3)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”,将拨位开关S1拨上,S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。

(4)电压表档位调节至2V档,电流表档位调至200uA档,将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。

(5)按图4-12所示的电路连接电路图,R取值为100欧,打开电源顺时针调节照度调节旋钮,增大光照度值至500lx。

记录下此时的电压表和电流表的读数填入下表;(6)关闭电源,将R分别换为100,200,510,750,1K,2K,5.1K,7.5K,10K重复上述步骤,分别记录电流表和电压表的读数,填入下表。

(7)改变光照度为100Lx、300Lx,重复上述步骤,将实验结果填入下电阻2002K 5.1K7.5K10K15K20K25K51K200K 电流电压表。

100 lx:电阻2002K 5.1K7.5K10K15K20K25K51K200K 电流电压300 lx:(8)根据上述实验数据,在同一坐标轴中作出三种不同条件下的伏安特性曲线,并进行分析。

(9)实验完毕,关闭电源,拆除所有连线。

5. 硅光电池负载特性测试实验(1)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

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