太阳能光伏发电原理与应用实验报告
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光伏发电系统实验报告总结一、引言光伏发电系统是一种利用太阳能转化为电能的技术。
本次实验旨在探究光伏发电系统的工作原理、影响因素以及其在实际应用中的效果。
二、实验设计与方法1. 实验设备:光伏电池板、直流电源、电流表、电压表、电阻器等。
2. 实验步骤:2.1 设置光伏电池板与直流电源的连接;2.2 通过电流表和电压表实时监测电流和电压的变化;2.3 调节直流电源的输出电压,记录相应的电流值;2.4 改变光照强度,观察电流和电压的变化。
三、实验结果1. 工作原理:光伏电池板通过光照作用产生电流,光照强度越高,产生的电流越大。
2. 影响因素:2.1 光照强度:光照强度越高,光伏电池板产生的电流越大;2.2 温度:温度升高会导致光伏电池板的效率降低,因此要尽量保持较低的工作温度;2.3 阴影遮挡:光伏电池板表面的阴影会导致部分电池单元无法正常工作,影响整体发电效果。
四、实验讨论1. 光伏发电系统的优势:光伏发电系统具有清洁、可再生、无噪音等优势,对环境友好,并且具有潜力成为未来主要的能源来源之一。
2. 光伏发电系统的应用:光伏发电系统广泛应用于家庭、工业、农业等领域,可以为电力供应提供可靠的解决方案。
五、实验结论通过本次实验,我们深入了解了光伏发电系统的工作原理和影响因素。
光照强度是影响光伏发电效果的关键因素,而温度和阴影遮挡也会影响其发电效率。
光伏发电系统具有许多优势,并且在各个领域有着广泛的应用前景。
六、实验感想通过本次实验,我们更加深入地了解了光伏发电系统的原理和应用。
光伏发电作为一种清洁能源技术,对于解决能源问题和减少环境污染具有重要意义。
希望未来能够进一步研究和应用光伏发电技术,促进可持续发展。
光伏发电的原理与应用实验报告1. 引言光伏发电是一种通过将光能转化为电能的技术,利用太阳辐射中的能量进行发电。
随着能源需求的增加和对可再生能源的需求不断上升,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛的关注和应用。
在本实验中,我们将通过搭建一个光伏发电实验装置,了解光伏发电的原理,并探究其在实际应用中的效果和可能存在的问题。
2. 实验目的•了解光伏发电的原理和工作机制•探究光伏发电在不同光照条件下的效果•分析光伏发电系统的优缺点及其在实际应用中的潜力3. 实验装置和方法3.1 实验装置本实验使用的光伏发电实验装置包括: - 太阳能电池板 - 电流表和电压表 - 太阳能充电控制器 - 电池组 - 逆变器3.2 实验方法1.将太阳能电池板连接到电流表和电压表上,并连接到太阳能充电控制器。
2.将太阳能充电控制器连接到电池组,确保电池组已经充满。
3.将逆变器连接到电池组上,将负载(如灯泡或电子设备)连接到逆变器上。
4.根据日光情况,观察电流表和电压表的读数,记录数据。
4. 实验结果与分析4.1 光照条件对光伏发电的影响根据实验数据分析,我们可以得出以下结论: - 光照强度越高,光伏发电效果越好,即电流和电压值越高。
- 在光照较弱或没有太阳光的情况下,光伏发电效果明显下降,甚至无法正常发电。
4.2 光伏发电系统的优缺点光伏发电系统具有以下优点:- 清洁环保,不产生二氧化碳等污染物- 可再生,太阳能是无限可用的资源 - 适用于分布式发电,可以在任何地方进行安装和使用然而,光伏发电系统也存在一些缺点: - 能量密度较低,需要较大面积的太阳能电池板才能输出足够的电能 - 成本较高,设备、安装和维护费用较高 - 受天气条件影响较大,光伏发电效果在阴天或夜晚明显下降4.3 光伏发电在实际应用中的潜力尽管光伏发电系统存在一些局限性,但它仍然具有广阔的应用前景。
在以下领域中,光伏发电技术有着巨大的潜力: 1. 家庭和商业建筑的分布式发电系统,帮助减少对传统电网的依赖,降低能源消耗成本。
太阳能光伏电池实验报告肖克莱公式实验目的:通过实验了解太阳能光伏电池的工作原理,探究太阳能光伏电池的发电效率和光强之间的关系。
实验材料:1. 太阳能光伏电池板2. 光强计3. 变压器4. 直流电压表5. 直流电流表6. 实验电路板7. 示波器8. 太阳光灯实验原理:太阳能光伏电池是一种将太阳辐射能转化为电能的装置,其工作原理是根据光电效应。
当太阳辐射能照射到光伏电池上时,光子会激发电池内的电子,使其脱离原子,形成电荷对,并通过电池中的导线产生电流。
肖克莱公式是描述光伏效应的方程,其表示为:I = I光 - I0 × (exp(qV/(kT)) - 1)其中,I为光伏电池输出电流,I光为光照射到光伏电池上的光强,I0为反向饱和电流,q为电荷量,V为光伏电池的输出电压,k为玻尔兹曼常数,T为温度。
实验步骤:1. 将太阳能光伏电池板与实验电路板连接,并将光强计插入电路中。
2. 通过直流电压表和直流电流表分别测量光伏电池的输出电压、输出电流,并记录下来。
3. 调节太阳光灯的距离,改变光照强度,并记录不同光强下的输出电流和输出电压。
4. 根据测量结果,计算光伏电池的发电效率,并绘制光强和发电效率的关系曲线。
5. 使用示波器测量光伏电池的输出电压和输出电流的波形,并分析波形特点。
实验结果:根据测量的数据,计算出光伏电池在不同光强下的发电效率,并绘制出光强和发电效率的关系曲线。
实验结论:通过实验,我们可以了解到光伏电池的工作原理和发电效率与光强之间的关系。
在一定范围内,光伏电池的发电效率随着光强的增加而增加,但当光强达到一定值后,发电效率趋于稳定。
同时,通过示波器观察光伏电池输出波形特点,可以进一步了解光伏电池的性能和工作状态。
科学实验报告:探索太阳能的利用引言你有没有想过,我们能否利用太阳的能量来满足我们的能源需求呢?太阳是我们所知的最可靠、最丰富的能源之一,而太阳能的利用,已经成为一项热门的科学研究领域。
本实验报告将带领你进入太阳能利用的世界,探索它的原理、应用和潜力。
1. 太阳能的原理太阳能是指从太阳辐射出来的能量。
太阳发出的辐射包括可见光、紫外线和红外线等不同波长的光线。
对于我们来说,太阳能主要来自于可见光。
人类通过太阳的辐射感受到温暖和亮光,这是因为太阳的辐射能量被物体吸收后转化为热能和光能。
利用这个原理,我们可以设计出各种太阳能利用设备,从而将太阳能转化为电能、热能或其他形式的能量。
2. 太阳能的应用2.1 太阳能发电太阳能发电是目前最常见的太阳能利用方式之一。
通过太阳能光伏发电技术,我们可以将太阳的光能转化为电能。
光伏发电系统由光伏电池组成,其主要成分是硅。
当太阳光照射到光伏电池上时,光子会击中电池中的电子,使其产生电流。
这些电流可以通过逆变器转化为可用的交流电,用于供电。
太阳能发电系统具有很多优点,比如清洁、可再生、安全可靠等。
它们可以广泛应用于家庭、企业和工业领域,为我们提供可持续的电力。
2.2 太阳能热水器利用太阳能加热水是另一种常见的太阳能利用方式。
太阳能热水器通过太阳能热能的吸收和传导,将水加热到所需的温度。
太阳能热水器通常由集热器、贮水箱和管道系统组成。
集热器通常是由黑色吸热材料制成,它们吸收太阳能,并将其传导给贮水箱中的水。
通过管道系统,加热过的水可以被输送到需要热水的地方。
太阳能热水器在一些地区已经得到了广泛应用。
它们不仅可以节约能源,减少环境污染,还可以降低家庭和企业的能源开支。
2.3 太阳能汽车当谈论太阳能的应用时,我们不能忽视太阳能汽车这一领域的发展。
太阳能汽车是指通过太阳能发电系统为汽车提供动力的车辆。
太阳能汽车的关键是安装在车顶上的太阳能电池板。
这些电池板会将太阳能转化为电能,供电给车辆的电动驱动系统。
太阳能光伏发电原理与应用实验报告资料一、实验目的1.了解太阳能光伏发电的基本原理;2.熟悉太阳能光伏电池的结构和工作原理;3.掌握太阳能光伏电池的性能参数测量以及光照条件与电压之间的关系。
二、实验仪器与材料仪器:太阳能光伏电池板、直流电源、万用表、电流表、电压表材料:密封玻璃容器、黑白铜板、导线、短路开关、光源三、实验原理太阳能光伏发电原理基于光生电效应,光照条件下通过光伏电池将太阳能转化为电能。
光伏电池是由两个不同材质的半导体层组成,形成“p-n”结。
当光照射到光伏电池上时,光子能量被电子吸收,激发出电子从价带跃迁到导带,产生电流。
四、实验步骤1.将太阳能光伏电池板安装在密封玻璃容器上,并保持容器内真空环境。
2.将黑白铜板固定在容器正上方,作为光源反射板。
3.按照实验电路连接光伏电池、直流电源以及万用表、电流表和电压表。
4.打开直流电源,设定合适的电压,调节电流和电压表的量程。
5.观察并记录不同光照条件下电流和电压的变化。
6.测量不同光照条件下的输出功率,计算各组数据的转化效率。
五、实验结果与分析根据实验数据,我们可以得到不同光照条件下的电流和电压的关系,进而计算出各组数据的转化效率。
六、实验结论通过本实验,我们了解到太阳能光伏发电的基本原理,熟悉了太阳能光伏电池的结构和工作原理。
在实验中,我们还掌握了太阳能光伏电池的性能参数测量以及光照条件与电压之间的关系。
太阳能光伏发电是一种可再生、清洁的能源,具有广阔的应用前景。
实验的结果表明,在不同光照条件下,光伏电池的输出电压和电流存在明显的变化,说明光照强度对太阳能光伏发电效果有较大的影响。
太阳能发电及利用报告引言:一、太阳能发电的基本原理:太阳能发电是通过太阳辐射转化为电能的过程。
太阳能电池板是最常用的太阳能发电设备,它由多个太阳能电池组成。
太阳能电池利用光的光子激发半导体材料上的电子,形成电能。
这些电子在电池中的导电板上流动,产生直流电。
电流然后通过逆变器转化为交流电,以供家庭和工业使用。
二、太阳能发电的利用方式:1.分布式太阳能发电系统:将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上,直接将发电的电能供给建筑物使用。
多余的电能可以通过逆变器注入电网或存储在电池中备用。
2.大型太阳能发电站:大规模建造太阳能电池板,用于集中供电。
这些发电站可以建在广阔的土地上或海上,并通过电缆将电能输送到需要的地方。
3.太阳能热利用:利用太阳能通过集热器将光能转化为热能,用于加热水源或供暖系统。
4.太阳能光热发电:利用高温光能转化为蒸汽,驱动汽轮机发电。
三、太阳能发电系统的优点:1.可再生能源:太阳能是一种永不枯竭的能源,不会产生污染物和温室气体,对环境友好。
2.低维护成本:太阳能电池板几乎不需要维护,只需定期清洗和检查。
3.可分散供电:分布式太阳能发电系统可以将电能直接供给使用者,减少传输能量时的能量损失。
4.经济效益:长期来看,太阳能发电可以节约能源成本,并且享受政府的补贴政策和税收优惠。
四、太阳能发电系统的局限性:1.依赖天气:太阳能发电的效率受到天气条件的限制,如云量和日照时间。
在阴天或夜间,太阳能发电效果较差。
2.高成本:太阳能发电系统的初始投资较高,包括太阳能电池板和逆变器的成本。
虽然在长期内可以节约能源成本,但对于一些贫困地区而言,资金可能是一个问题。
3.空间占用:大规模太阳能发电站需要大片土地或水域,可能会导致土地资源紧张。
结论:太阳能发电是一种可持续发展的能源解决方案,具有可再生和环境友好的特点。
虽然存在一些局限性,但随着技术的不断进步和成本的降低,太阳能发电系统将变得更加普及和有效。
政府和企业应加大对太阳能发电的研究和投资,促进可持续能源的发展。
科学实验: 探索太阳能的原理与应用引言太阳是地球上最重要的能源之一,它向地球释放出巨大的能量。
利用这种能量,我们可以为社会提供电力、热水和热量。
而太阳能也因此成为了一种可持续、清洁和环保的能源选择。
本篇文章将通过一系列科学实验,来探索太阳能的原理,并展示它在实际应用中的潜力。
实验一:太阳辐射的测量首先,我们需要了解太阳辐射的特性。
我们可以通过一个简单的实验,测量太阳辐射的强度。
实验材料:•一个太阳能电池板•一个光照计•一个阳光明媚的阳光日子实验步骤:1.将太阳能电池板放置在室外阳光下。
2.将光照计置于太阳能电池板附近。
3.记录光照计显示的数值。
实验原理:太阳能电池板是一种可以将太阳辐射转化为电能的装置。
因此,太阳能电池板的输出电压和光照强度有直接的关系。
通过测量光照计的数值,我们可以间接地了解到太阳辐射的强度。
实验结果:经过实验,我们可以得到一组太阳辐射强度的数据。
这些数据可以帮助我们了解太阳辐射的变化规律,以及不同天气条件下的太阳能利用潜力。
实验二:太阳能电池板的发电原理了解了太阳辐射的强度之后,我们可以开始探索太阳能电池板的发电原理。
实验材料:•一个太阳能电池板•一个电流表•一个电压表•一个可调节的灯源•一根导线实验步骤:1.将太阳能电池板连接到电流表和电压表上。
2.将灯源放置在太阳能电池板的正面,调节灯源的亮度。
3.观察电流表和电压表的读数变化。
4.将灯源移动到太阳能电池板的反面,再次观察读数变化。
实验原理:太阳能电池板是由多个光敏电池组成的。
当太阳辐射照射到太阳能电池板上时,光敏电池会产生电流。
通过测量电流表和电压表的读数变化,我们可以了解到不同光照强度和角度对太阳能电池板的影响。
实验结果:在实验过程中,我们可以观察到随着灯源亮度增加,电流表和电压表的读数也会增加。
同时,当灯源照射在太阳能电池板的反面时,读数会显著降低。
这说明太阳能电池板对阳光的照射非常敏感,且光照角度对电能产生的影响十分重要。
一、实习目的本次太阳能光伏发电实习旨在通过实地操作和观察,加深对太阳能光伏发电原理、系统组成及运行管理的理解。
通过实习,我期望能够:1. 熟悉太阳能光伏发电的基本原理和系统构成。
2. 掌握太阳能电池板、逆变器、汇流箱等关键设备的操作与维护。
3. 了解光伏发电系统的并网运行过程及常见故障处理。
4. 提高对太阳能光伏发电行业发展趋势的认识。
二、实习时间及地点实习时间:2023年8月1日至2023年8月15日实习地点:XX省XX市XX县XX光伏发电站三、实习内容1. 光伏发电原理学习在实习初期,我通过现场教学和资料学习,了解了太阳能光伏发电的基本原理。
太阳能电池板将太阳光能转化为电能,经过逆变器将直流电转换为交流电,再通过汇流箱汇集后并入电网。
2. 设备操作与维护在实习过程中,我跟随指导老师学习了太阳能电池板、逆变器、汇流箱等设备的操作方法。
同时,了解了这些设备的日常维护和保养要点,如清洁电池板、检查接线、定期检查设备运行状态等。
3. 光伏发电系统并网运行通过实地观察和操作,我了解了光伏发电系统的并网运行过程。
包括:设备安装、调试、测试、并网运行等环节。
同时,学习了并网运行过程中可能出现的故障及处理方法。
4. 光伏发电行业发展趋势在实习期间,我了解到我国光伏发电行业近年来发展迅速,已成为全球最大的光伏市场。
随着技术的不断进步和成本的降低,光伏发电有望在未来成为主要的能源来源之一。
四、实习体会1. 理论联系实际通过本次实习,我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性。
在实习过程中,我不仅巩固了所学知识,还学会了如何将理论知识应用于实际工作中。
2. 团队协作光伏发电站的建设与运行离不开团队协作。
在实习过程中,我学会了与同事相互配合,共同完成工作任务。
3. 环保意识光伏发电是一种清洁、可再生的能源,有助于缓解能源危机和减少环境污染。
通过本次实习,我更加坚定了为环保事业贡献力量的信念。
五、总结本次太阳能光伏发电实习让我受益匪浅。
一、实习背景随着全球能源危机的日益加剧,人们对清洁能源的需求越来越高。
太阳能作为一种可再生能源,具有取之不尽、用之不竭、无污染等优点,越来越受到人们的关注。
为了深入了解太阳能的利用,我于2021年7月至9月在XX太阳能科技有限公司进行了为期两个月的实习。
二、实习单位简介XX太阳能科技有限公司成立于2005年,是一家专业从事太阳能光伏产品研发、生产、销售和服务的国家高新技术企业。
公司产品广泛应用于家庭、商业、工业等领域,为用户提供绿色、环保、节能的太阳能解决方案。
三、实习内容1. 太阳能光伏发电原理学习在实习期间,我首先学习了太阳能光伏发电的基本原理。
太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的过程。
太阳能电池主要由硅材料制成,具有光生伏打效应。
当太阳光照射到太阳能电池上时,电池内部的电子受到激发,产生电流,从而实现太阳能向电能的转化。
2. 太阳能光伏组件生产过程学习在实习过程中,我参观了太阳能光伏组件的生产车间,了解了光伏组件的生产流程。
主要包括以下几个步骤:(1)硅片切割:将硅锭切割成薄片,作为太阳能电池的基板。
(2)电池片制作:将硅片经过清洗、扩散、印刷电极等工艺制成太阳能电池片。
(3)组件组装:将多个太阳能电池片串联或并联,制成太阳能光伏组件。
(4)封装:将太阳能光伏组件封装在EVA膜、玻璃和背板之间,提高组件的耐候性和安全性。
3. 太阳能光伏系统应用学习在实习过程中,我还了解了太阳能光伏系统的应用。
太阳能光伏系统主要包括以下几个部分:(1)太阳能电池板:将太阳能转化为电能。
(2)逆变器:将直流电转换为交流电。
(3)蓄电池:储存电能,保证系统在夜间或阴雨天气的正常运行。
(4)控制器:对太阳能光伏系统进行监控和控制。
四、实习体会1. 理论与实践相结合通过这次实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在课堂上学习的理论知识,只有通过实际操作才能更好地理解和掌握。
2. 清洁能源的重要性太阳能作为一种清洁能源,具有巨大的发展潜力。
太阳能光伏发电原理与应用实验报告一、引言太阳能光伏发电是利用光伏效应将太阳能转化为电能的一种可再生能源发电方式。
光伏发电是一种清洁、安全、无噪音和无排放的能源转换方式,具有广阔的发展前景。
本实验目的是通过实际操作,深入理解太阳能光伏发电的原理与应用,并对其发电效率进行测试。
二、实验原理1.光伏效应光伏效应是指当光照射到半导体材料上时,光子的能量被电子吸收,使其跃迁到价带上,形成光生电流的现象。
根据光伏效应,我们可以将光能转化为电能。
2.光伏电池光伏电池是利用光伏效应将光能转化为直流电能的一种半导体器件。
常见的光伏电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
光伏电池的工作原理是通过P-N结构形成的电场将光生载流子分离,从而产生电流。
3.光伏组件光伏组件是由多个光伏电池通过串联或并联组成的。
光伏组件能够将光能转化为直流电能,并可以通过逆变器将直流电能转化为交流电能。
三、实验设备和材料1.实验仪器:太阳能光伏电流电压测试仪、多用千分表、太阳能模拟器2.实验材料:光伏电池、导线、电阻等四、实验内容与步骤1.实验内容(1)掌握太阳能光伏发电的基本原理;(2)通过对不同光照强度和角度的测试,测量光伏电池的电流和电压;(3)计算光伏电池的发电效率。
2.实验步骤(1)搭建实验装置。
将光伏电池与测试仪器连接,并将太阳能模拟器调整到适当的光照强度。
(2)调整不同光照强度。
通过调整太阳能模拟器的光照强度,逐步增加光照强度,记录光伏电池的电流和电压。
(3)调整不同角度。
通过调整光伏电池的角度,分别在不同角度下测试光伏电池的电流和电压。
(4)计算发电效率。
根据实验数据,计算光伏电池的发电效率。
五、实验结果与分析1.实验结果通过实验测量,得到了不同光照强度和角度下光伏电池的电流和电压数据,并计算出了光伏电池的发电效率。
2.实验分析(1)光伏电池的电流与光照强度成正比。
在光照强度增加的情况下,光伏电池的电流也会增加。
(2)光伏电池的电流与角度有关。
太阳能光伏发电原理与应用实验报告课题名称:太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级:12级应用光电子01学生学号:1209040110学生姓名:胡超学生成绩:指导教师:刘国华课题工作时间:2015.6.1至2015.6.4实验一、太阳辐射能的测量下表是针对武汉市的日照情况,记录武汉市的某一天某一时段(每两分钟记录一次)的太阳辐射强度:太阳辐射监测系统瞬时值累计值时间总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010根据表格数据用MATLAB分别作出各辐射瞬时值、累计值与时间的关系曲线如下:分析:由两个图像均可知总辐射≈散射辐射+直接辐射,总辐射与净辐射与反射辐射之和有一定差值,差值应是有效辐射,某时刻辐射累计值=120秒×(此时刻辐射瞬时值+上一时刻辐射瞬时值)/2.由于天气原因,仪器误差以及人为所致误差,致使实验数据不是很理想,太阳辐射值的采集应选择天气较好,阳光明媚的日子。
结论:总辐射≈散射辐射+直接辐射,总辐射与净全辐射和反射辐射之和的差值为地面的有效辐射。
实验二:太阳能电池基本特性的测量1.下表为无光照条件下测量太阳能电池正向偏压时的I-U 特性U1(v ) 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 U2 (mv) 7.5 13.7 22.1 32.8 47.5 67.1 92.7 127.3 174 236 I (μA) 7.5 13.7 22.1 32.8 47.5 67.1 92.7 127.3 174 236 ln(I) -11.8-11.19 -10.72 -10.33-9.95-9.61 -9.29 -8.97 -8.65 -8.35根据表格由MATLAB 作出1~ln u I 曲线,拟合成直线如下0.511.522.53-12-11.5-11-10.5-10-9.5-9-8.5-8电阻两端电压u 1(V)l n I (μA )lnI-u 1图Y :拟合后直线y :原始曲线分析:由图像可知lnI 与电压呈线性变化,斜率为1.4798即β=1.479,由两线重合点(2.25,-8.97)带入公式01ln βu ln I I +=算出0ln I =-11.9296,即0I =6.592μA2. 下表为太阳能电池在光照时改变阻值电压随电流变化阻值k Ω 100 80 60 40 20 10 8 6 4 2 1 0.8 0.4 0.2 电压u(v) 4.63 4.625 4.617 4.607 4.581 4.531 4.503 4.453 4.354 3.971 2.863 2.394 1.225 0.615 电流I(mA) 0.046 0.058 0.077 0.115 0.229 0.453 0.563 0.742 1.089 1.986 2.863 2.993 3.063 3.075 功率P(mw)0.214 0.267 0.355 0.531 1.049 2.053 2.535 3.305 4.739 7.884 8.197 7.164 3.752 1.891根据上表数据应用MATLAB 分别作出电流随电压变化曲线、电阻功率随电流变化曲线如下:0.51 1.522.533.544.5500.511.522.533.5电阻两端电压u(V)电路中电流I (m A )I~u 曲线Y :拟合后曲线y :原始数据点1020304050607080901000123456789电阻箱阻值R(kΩ)输出功率P (m w )P~R 曲线Y :拟合后曲线y :原始曲线分析:由I~U 曲线得知电流随电压的增加而减小,斜率逐渐变大即减小速率变大两截距得出短路电流sc I =3.15mA,oc u =4.65V ,由P~R 曲线得出最初功率随阻值增加而变大达到峰值后,再根据电阻增加而减小,可知最大输出功率m P =8.2mw,对应的电阻值R=4.1k Ω,计算太阳能电池重要参数填充因子FF=m P /(sc I oc u )=8.2mw/(3.15mA ×4.65V)=0.56结论:电流随电压增大而减小,而减小的速率在增大,功率随阻值的增加先增大后减小,期间有一峰值。
3.太阳能电池短路电流sc I 和开路电压oc u 与相对光强0/J J 的关系 J(m w) 984.00 J 1.058 1.173 1.274 1.4 1.537 1.655 1.724 0/J J 1 1.075 1.192 1.295 1.422 1.562 1.682 1.752 )(sc mA I 3.2 3.64.1 4.75.56.6 8 9.8 oc u (V ) 4.3734.454.544.624.74.774.864.94由表中数据应用MATLAB 分别作出短路电流sc I 与相对光强0/J J 的曲线,开路电压oc u 与相对光强0/J J 的曲线如下:11.1 1.2 1.31.4 1.5 1.6 1.7 1.8345678910相对光强J/J 0短路电流I s c (m A )I sc ~J/J 0曲线Y :拟合后曲线y :原始曲线11.1 1.2 1.31.4 1.5 1.6 1.7 1.84.24.34.44.54.64.74.84.95相对光强J/J 0开路电压u o s (v )u os ~J/J 0曲线Y :拟合后曲线y :原始数据点分析:由sc I ~0/J J 曲线图像可知:短路电流随相对光强的增加即光强的增加,逐渐增加,且增加速率也逐渐变大。
由oc u ~0/J J 曲线图像可知:开路电流随相对光强的增加即光强的增加,且变化几乎成线性。
结论:光照越强,太阳能电池产生的电压越大,进而导致电路中电流变大。
实验三:太阳能光伏发电系统实验由实验测得数据如下: 太阳能正极输入电压u=13.54v; 蓄电池输入u=11.67; 交流输出~u =107.5v实验四:太阳能电池综合特性的测量1.太阳能电池暗特性测试在无光照条件下在太阳能电池加-30V~30V 偏压,测试太阳能电池两端的电压和通过太阳能电池的电流数值记录于下表U(V) -30 -27 -24 -21 -18-15 -12 -9 -6 -3 0 u(V) -29.2 -26.4 -23.5 -20.6 -17.8 -14.8 -11.9 -8.9 -6 -3 0 I(mA) -0.83 -0.65 -0.5 -0.36 -0.26 -0.17 -0.12 -0.07 -0.04 -0.01 0 U(V) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 u(V) 0 2.6 3.6 3.9 4.1 4.2 4.2 4.3 4.4 4.4 4.5 I(mA) 0 0.38 2.41 5.177.9210.8113.7213.72 16.56 19.59 25.5根据上表数据应用MATLAB 分别作出-30V~30V 偏压下的I~V 特性曲线,只在正向偏压下的I~V 特性曲线如下:-30-20-100102030-5051015202530太阳能两端电压(v )电流值I (m A )太阳能电池暗电阻I~V 特性曲线Y :拟合后曲线y :原始曲线0.511.522.533.544.5051015202530太阳能电池正偏压暗特性曲线太阳能电池两端偏压(V )电流值I (m A )拟合后曲线原始数据点分析:根据两张曲线图,得知电流值随电压的增加而升高,且增加速率随电压的增加而增加,即电阻在减小,正偏电压下比反偏电压增加的更快。
结论:太阳能电池的暗电阻在反偏电压下很大,且变化缓慢,而在正偏电压下较小,且减小的较快。
2.太阳能电池光照特性测试不加滤波片,有光照最强下,改变阻值,电压及电流的变化记录于下表: 阻值(k Ω)12 3 4 5 6 7 8 9 10 u(V) 0.95 1.75 2.42 2.97 3.24 3.45 3.52 3.55 3.58 3.6 I(mA) 0.940.870.80.740.650.570.50.440.390.35根据上表数据应用MATLAB 作太阳能光照时I~V 特性曲线如下0.511.522.533.540.40.50.60.70.80.91太阳能电池两端电压(V )电流值(m A )太阳能电池光照时I~V 特性曲线拟合后曲线原始数据点分析:由I~V 特性曲线可知电压在增加时,电流减小,且减小速率在增加。