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1目 录第一章 太阳能电池实验仪说明 (2)一、产品介绍： (2)第二章 实验指南 ................................................................................................. - 3 -一、实验目的 ....................................................................................................... - 3 -二、实验内容 ....................................................................................................... - 3 -三、实验仪器 ....................................................................................................... - 3 -四、实验原理 ....................................................................................................... - 3 -五、注意事项 ....................................................................................................... - 5 -六、实验操作 ....................................................................................................... - 5 -七、实验思考题 ................................................................................................. - 10 -2第一章 太阳能电池实验仪说明一、产品介绍：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。
太阳能电池特性及应用实验报告太阳能电池特性及应用实验报告引言：太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，它在可再生能源领域具有重要的应用前景。
本实验旨在研究太阳能电池的特性，并探索其在实际应用中的潜力。
一、太阳能电池的基本原理太阳能电池是利用光电效应将太阳能转化为电能的装置。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时，光子的能量会激发电子跃迁，从而产生电流。
太阳能电池通常由p-n结构的半导体材料构成，其中p型半导体富含正电荷，n型半导体富含负电荷。
当光照射到p-n结构上时，光子的能量会激发p-n结附近的电子，使其跃迁到导带中，形成电流。
二、太阳能电池的特性参数太阳能电池的性能主要由以下几个参数来描述：1. 开路电压（Open Circuit Voltage，简称OCV）：在没有外部负载的情况下，太阳能电池正极和负极之间的电压。
OCV主要取决于半导体材料的能带结构和光照强度，通常在0.5V至1V之间。
2. 短路电流（Short Circuit Current，简称SCC）：在外部负载为零时，太阳能电池正极和负极之间的电流。
SCC主要取决于光照强度和半导体材料的光电转换效率，通常在1mA至10mA之间。
3. 填充因子（Fill Factor，简称FF）：填充因子是太阳能电池输出功率与最大输出功率的比值，反映了太阳能电池的电流-电压特性曲线的平坦程度。
填充因子越接近1，表示太阳能电池的性能越好。
4. 转换效率（Conversion Efficiency）：转换效率是指太阳能电池将太阳能转化为电能的比例，通常以百分比表示。
转换效率越高，表示太阳能电池的能量利用效率越高。
三、太阳能电池的应用实验为了进一步了解太阳能电池的特性和应用潜力，我们进行了一系列实验。
1. 光照强度对太阳能电池性能的影响实验：我们在实验室中设置了不同光照强度的环境，通过改变光源的距离和光源的亮度来调节光照强度。
实验结果表明，随着光照强度的增加，太阳能电池的输出电流和功率也随之增加，但是开路电压基本保持不变。
太阳能电池特性研究实验报告实验目的：本实验旨在研究太阳能电池的特性，包括其源电压、最大功率点、短路电流、开路电压等参数的测量与分析。
实验仪器：太阳能电池板、电子负载、数字万用表、直流电源、光强计、亚麻线等。
实验步骤：1.搭建实验电路，将太阳能电池板与电子负载、直流电源、数字万用表、光强计等设备按照实验要求连接起来；2.将电池板朝向太阳，并利用光强计调节光照强度，使其保持恒定不变；3.通过调节电子负载，将太阳能电池输出电流调整到不同值，记录下此时太阳能电池的输出电压、电流和光照震荡度等参数，并计算得出其等效电阻；4.统计数据，绘制实验结果图表；5.分析实验结果，比较其与标准太阳能电池参数的区别，并解释原因。
实验结果：通过实验，我们得出如下结果：1.太阳能电池的源电压随着光照强度的增加而增大；2.当太阳能电池的输出电流为最大功率点时，其输出功率达到最大值；3.短路电流是一个恒定的值，不随光照强度而变化；4.开路电压随着光照强度的增加而略有增大。
实验分析：从实验结果来看，与标准太阳能电池相比，我们的实验结果比较接近。
这表明我们的实验操作规范、数据准确。
但是，我们发现开路电压和最大功率点的偏差比较大，原因可能是我们使用的太阳能电池板质量不佳，功率转换效率不够高。
综上所述，通过本实验，我们了解了太阳能电池的特性，为今后的太阳能电池研究提供了依据。
同时，我们也发现了实验中存在的问题，为今后的改进提出了一些建议。
实验结论：太阳能电池的特性表现为：源电压随着光照强度的增加而增大，当电池输出电流为最大功率点时，其输出功率达到最大值。
短路电流是一个恒定的值，不随光照强度而变化。
开路电压随着光照强度的增加而略有增大。
本实验结果比较接近标准太阳能电池参数，但存在偏差，可能是由于太阳能电池板的质量不佳。
ZKY-SAC-Ⅰ太阳能电池特性实验仪实验指导及操作说明书太阳能电池特性实验仪能源欠缺和地球生态环境污染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，全世界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、石油等矿物能源的利用，产生大量的CO2、SO2等温室气体，造成全世界变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生，给人类带来无穷的苦恼。
依照计算，此刻全世界每一年排放的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，因此减少排放CO2、SO2等温室气体，已经成为迫在眉睫的大事。
推行利用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是尔后的必然趋势。
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，几十亿年内可不能枯竭，因此咱们把它们称为可再生能源。
太阳的光辐射能够说是取之不尽、用之不竭的能源。
太阳与地球的平均距离为1亿5万万千米。
在地球大气圈外，太阳辐射的功率密度为 /m2，称为太阳常数。
抵达地球表面时，部份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。
太阳光辐射的能量超级庞大，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。
每一年抵达地球的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能。
太阳能不但数量庞大，用之不竭，而且是可不能产生环境污染的绿色能源，因此大力推行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，一样是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸气，再驱动汽轮机发电，太阳能热发电的缺点是效率很低而本钱很高。
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—电转换的大体装置确实是太阳能电池。
(2023)太阳能电池特性实验仪实验报告综合(一)太阳能电池特性实验仪实验报告综合1. 实验目的•了解太阳能电池的工作原理•掌握太阳能电池的特性参数测量方法•学会使用太阳能电池特性实验仪进行测试2. 实验原理太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置。
其基本原理是光生电效应，即当光照射在半导体材料上时，会激发出电子，形成电子空穴对，并且在半导体内形成一个电场，使电子向p区移动，空穴向n区移动，产生电流。
太阳能电池的主要特性参数有：开路电压、短路电流、填充因子和转换效率。
3. 实验步骤1.连接太阳能电池特性实验仪，按照操作手册进行操作。
2.用可调电源调节太阳能电池的光照强度，在光强一定的情况下，记录开路电压和短路电流。
3.在一定光照强度下，改变外部电阻，得到不同电流和电压下的数据，计算填充因子和转换效率。
4.将测试数据记录在实验报告中。
4. 实验结果分析通过实验结果可以得知，太阳能电池在不同光照强度下，特性参数有所变化。
随着光照强度的增加，开路电压增大，而短路电流却呈指数形式增加。
填充因子与外部电阻有关，当外部电阻等于内部电阻时，填充因子最大，转换效率也最高。
同时，实验结果还可以用来评价太阳能电池的质量和性能。
5. 实验结论通过本次实验，掌握了太阳能电池的工作原理和特性参数测量方法，学会使用太阳能电池特性实验仪进行测试，并得出了一系列有意义的实验数据。
实验结果可以对太阳能电池的质量和性能进行评价，为太阳能产业的发展提供了有力支持。
6. 实验中遇到的困难及解决方法在实验的过程中，发现有时候太阳能电池特性实验仪的读数可能有一定偏差。
造成这种情况的原因可能是实验仪器的误差或者是仪器的使用方法不正确。
为了解决这个问题，我们可以对实验仪器进行校准，或者在操作时仔细阅读操作手册，确保每个步骤都正确地进行。
7. 实验的局限性和改进方向太阳能电池特性实验仪实验只是在一定的实验条件下进行，实验结果的精确性受到实验条件的限制。
太阳能电池特性实验仪实验报告综-V1实验目的：本实验的目的是利用太阳能电池特性实验仪对太阳能电池的性能指标进行测试，进一步了解太阳能电池的特性。
实验原理：太阳能电池是一种可以将太阳能转换成电能的装置，其基本原理是利用光电效应，在太阳光线的作用下，将光能转化为电能。
太阳能电池的主要性能指标为开路电压、短路电流、填充因子和转换效率等，其中，开路电压是指在没有外加负载时，太阳能电池的输出电压；短路电流是指在没有外加负载时，太阳能电池的输出电流；填充因子是指在特定工作点时太阳能电池输出功率与最大输出功率的比值；转换效率是指将太阳能转化为电能的效率，可以通过太阳能电池的输出功率与入射光能之比计算得出。
实验装置：太阳能电池特性实验仪、太阳能电池、电流表、电压表和多用表等。
实验步骤：1.根据实验装置的要求，接好电流表、电压表和多用表等；2.将太阳能电池与实验仪连接，注意连接电路的正确性；3.打开实验仪的电源，调节仪器，使其正常工作；4.根据实验仪的指示，逐步调节太阳能电池的输出电压和电流；5.分别记录太阳能电池在不同电流和电压下的输出功率，并计算出太阳能电池的填充因子和转换效率；6.根据实验数据，绘制太阳能电池的 I-V 特性曲线和 P-V 特性曲线；7.最后，根据实验结果进行分析和讨论。
实验结果和分析：本实验得到的太阳能电池的性能指标如下：开路电压：0.5 V短路电流：1.5 A填充因子：0.7转换效率：10%从这些指标可以看出，太阳能电池的输出电压和电流相对较低，转换效率也比较低，这与太阳能电池的材料及结构等因素有关。
通过绘制太阳能电池的 I-V 特性曲线和 P-V 特性曲线，可以更加清晰地展现出太阳能电池的性能特点。
综上所述，太阳能电池特性实验仪是一种非常有用的实验装置，可以用来评估太阳能电池的性能，为太阳能电池的设计和研发提供参考。
太阳能电池模拟输出特性实验指导书一、实验目的1．熟悉太阳能电池的输出特性，以及与光照和负载的关系；2．掌握太阳能电池板模拟装置的使用方法；3．掌握能源系统外特性的测试方法。
二、实验内容1．调整太阳能电池板模拟装置光照强度；2．测量太阳能电池板模拟装置输出电压与电流与光照强度的关系；3．测量太阳能电池板模拟装置输出电压与电流与负载大小的关系；4．绘制太阳能电池板模拟装置输出特性图。
三、实验线路及原理太阳能电池板模拟装置整个系统的框图如下：图1、太阳能电池板模拟装置系统框图系统基本工作原理如下：通过隔离变压器和调压器给主电路板供电，主电路板受DSP控制板的控制，输出与太阳能电池板输出特性一致直流电压和电流；由上位机即计算机通过界面程序控制DSP控制板的PWM的开通或关断，从而控制整个系统工作或不工作；计算机向DSP中写入程序，由采样得到的直流输出电压和电流计算参考值，并于参考值（曲线上的电压电流点）比较，经过PI 调节，调整DSP输出PWM的占空比，从而控制直流输出电压和电流的大小，达到要求的输出。
系统的控制原理框图如图2所示。
图2、系统控制原理框图系统主电路板的工作原理框图如图3 所示。
220V电流图3、主电路板工作原理框图四、实验设备和仪器1、太阳能电池板输出特性模拟装置实验箱；2、隔离变压器一个；3、调压器一个；4、25欧滑线变阻箱一个；5、万用表一块；6、数字示波器一台。
五、实验方法和步骤（一）、接线首先，检查电源是否断开，调压器旋钮是否归零，然后再进行接线。
接线包括：1、调压器与主电路板的连线；2、主电路板的输出与变阻器的连接；3、检查主电路板与DSP控制板的连线、DSP控制板的串口与上位机串口的连线以及转借口的接线是否完好。
（二）、调试程序1、在MOTOROLA DSP的编程环境CodeWarrier中打开所用程序，检查程序；2、开关电源接市电，将控制板上电，并向DSP中写入程序；3、打开上位机实验用界面，发送光照值（1、2、3或4）；4、用示波器观察控制板的PWM输出；5、光照值输入其它值，停止PWM工作。
太阳能电池特性实验报告太阳能电池特性实验报告引言：太阳能电池是一种利用太阳能将光能转化为电能的装置，具有环保、可再生等特点，被广泛应用于各个领域。
为了深入了解太阳能电池的特性和性能，我们进行了一系列的实验，本报告将对实验过程和结果进行详细介绍和分析。
实验一：太阳能电池的光电流特性在本实验中，我们使用了一台太阳能电池测试仪，通过调节光照强度和测量电流、电压的变化，来研究太阳能电池的光电流特性。
实验结果显示，当光照强度逐渐增大时，太阳能电池的电流也随之增大。
这是因为光照强度的增加会激发更多的光子进入太阳能电池，从而产生更多的电子-空穴对，进而增加电流。
然而，当光照强度达到一定值后，电流的增加趋势开始趋于平缓，这是因为太阳能电池的内部电场已经饱和，无法再继续增加电流。
此外，我们还发现太阳能电池的电流与电压呈反比关系。
随着光照强度的增加，电流增大，但电压却逐渐降低。
这是因为太阳能电池的内部电阻会导致电压损失，而随着电流的增大，这种损失也会变得更加明显。
实验二：太阳能电池的温度特性在本实验中，我们通过改变太阳能电池的温度，来研究太阳能电池的温度特性。
实验结果显示，随着太阳能电池温度的升高，电流呈现出先增大后减小的趋势。
这是因为在较低温度下，电子和空穴的复合速率较低，电流较小；而在较高温度下，电子和空穴的复合速率加快，电流逐渐增大。
然而，当温度超过一定值后，电流开始下降，这是因为高温会导致太阳能电池内部的电子迁移率下降，从而减小了电流。
此外，我们还发现太阳能电池的温度对电压的影响较小。
随着温度的升高，电压基本保持稳定，这是因为太阳能电池的内部电场对温度变化不敏感。
实验三：太阳能电池的寿命特性在本实验中，我们通过长时间连续使用太阳能电池，来研究太阳能电池的寿命特性。
实验结果显示，太阳能电池在连续工作一段时间后，其性能会逐渐下降。
这是因为长时间的工作会导致太阳能电池内部材料的劣化，从而降低了太阳能电池的转换效率。
太阳能电池应用实验仪实验指导及操作说明书太阳能电池应用实验仪电池行业是２１世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔。
在电池行业中，最没有污染、市场空间最大的应该是太阳能电池，太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约４０分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年的能量消费。
可以说，太阳能是真正取之不尽，用之不竭的能源。
而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。
所以太阳能发电被誉为最理想的能源。
从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现。
它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥获取能源花费的时间短。
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低成本；二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适合于各家各户分散进行发电，而且要联接到供电网络上。
应用举例：1.光伏并网发电。
其应用范围十分广阔，覆盖着从几瓦、几十瓦的小型便携式电源直到几兆瓦的并网发电系统，同时在太阳能照明以及通信系统、水文观测系统、气象和地震台站等中得到了广泛的应用。
2.太阳能路灯3. 太阳能电话。
巴黎伏德瓦特公司制作的太阳能收费公用电话，耗电量极低，只要在阳光下充电几小时，便足够使用１０多天。
4. 太阳能冰箱。
印度研制出一种仓库用的大型太阳能冰箱，上部装的抛物线镜面将阳光集中在半导体网孔上，把光转换成电流，箱内温度保持在－２℃，可冷藏５００公斤食品，每天还可制出２５公斤冰来。
5. 太阳能空调器。
日本夏普电器公司制造的这种空调装置，当天气晴朗时，全部动力都由阳光供给，多云或阴天时才使用一般电源。
期间的转换由控制系统自动完成，用它可使一间１８平方米的居室室温保持在２０℃左右，并较一般空调器节约电费６０％以上。
6. 太阳能电视机。
太阳能电池特性研究实验报告一、引言。
太阳能电池是一种利用光能直接转换成电能的装置，是目前可再生能源中使用最为广泛的一种。
随着全球能源危机的日益严重，太阳能电池作为清洁能源的代表，其研究和应用受到了广泛关注。
本次实验旨在通过对太阳能电池的特性进行深入研究，探索其在不同条件下的性能表现，为太阳能电池的进一步应用提供理论依据。
二、实验目的。
1. 掌握太阳能电池的基本原理和特性；2. 研究太阳能电池在不同光照条件下的输出特性；3. 探究太阳能电池在不同温度下的性能变化；4. 分析太阳能电池在不同负载下的输出特性。
三、实验方法。
1. 实验仪器，太阳能电池、光照度计、温度计、示波器、直流电源等；2. 实验步骤：a. 测量太阳能电池在不同光照条件下的输出电压和电流；b. 测量太阳能电池在不同温度下的输出电压和电流；c. 测量太阳能电池在不同负载下的输出电压和电流。
四、实验结果与分析。
1. 太阳能电池在不同光照条件下的输出特性。
实验结果表明，随着光照度的增加，太阳能电池的输出电压和电流均呈现出增加的趋势。
当光照度达到一定程度后，太阳能电池的输出电压和电流基本保持稳定。
2. 太阳能电池在不同温度下的性能变化。
实验结果显示，随着温度的升高，太阳能电池的输出电压呈现出下降的趋势，而输出电流则呈现出上升的趋势。
这表明太阳能电池的温度对其性能有一定影响，需要在实际应用中加以考虑。
3. 太阳能电池在不同负载下的输出特性。
实验结果表明，太阳能电池在不同负载下的输出电压和电流均呈现出不同的变化规律。
在一定范围内，负载的变化对太阳能电池的输出特性有一定影响，需要根据实际情况选择合适的负载。
五、结论。
通过本次实验，我们深入了解了太阳能电池在不同条件下的特性表现。
光照度、温度和负载都对太阳能电池的输出特性有一定影响，需要在实际应用中进行合理的调整和控制。
本次实验为太阳能电池的进一步研究和应用提供了重要的参考依据。
六、参考文献。
[1] 王明，太阳能电池原理与应用，北京，科学出版社，2018。
太阳能电池应用实验仪实验指导及操作说明书太阳能电池应用实验仪电池行业是２１世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔。
在电池行业中，最没有污染、市场空间最大的应该是太阳能电池，太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约４０分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年的能量消费。
可以说，太阳能是真正取之不尽，用之不竭的能源。
而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。
所以太阳能发电被誉为最理想的能源。
从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现。
它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥获取能源花费的时间短。
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低成本；二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适合于各家各户分散进行发电，而且要联接到供电网络上。
应用举例：1.光伏并网发电。
其应用范围十分广阔，覆盖着从几瓦、几十瓦的小型便携式电源直到几兆瓦的并网发电系统，同时在太阳能照明以及通信系统、水文观测系统、气象和地震台站等中得到了广泛的应用。
2.太阳能路灯3. 太阳能电话。
巴黎伏德瓦特公司制作的太阳能收费公用电话，耗电量极低，只要在阳光下充电几小时，便足够使用１０多天。
4. 太阳能冰箱。
印度研制出一种仓库用的大型太阳能冰箱，上部装的抛物线镜面将阳光集中在半导体网孔上，把光转换成电流，箱内温度保持在－２℃，可冷藏５００公斤食品，每天还可制出２５公斤冰来。
5. 太阳能空调器。
日本夏普电器公司制造的这种空调装置，当天气晴朗时，全部动力都由阳光供给，多云或阴天时才使用一般电源。
期间的转换由控制系统自动完成，用它可使一间１８平方米的居室室温保持在２０℃左右，并较一般空调器节约电费６０％以上。
6. 太阳能电视机。
芬兰研制的太阳能电视机只要白天把半导体硅光电池转换器放在有阳光的窗台上，晚上不需电源便可观看电视。
转换器贮存的电能，可供工作电压为１２伏的电视机使用３至４小时。
7. 太阳能照相机。
日本制作的世界上第一架太阳能照相机，重量仅有４７５克，机内装有先进的太阳能电池系统，其蓄电池可连续使用４年。
实验目的1、在熟悉太阳能电池基本特性的基础上，学习并掌握太阳能电池的应用原理。
2、了解并掌握太阳能发电系统的组成及工程应用方法。
实验内容1、太阳能电池板输出伏安特性测试。
2、太阳能电池带载应用实验。
3、太阳能电池充电储能应用实验。
4、太阳能电池实时输出应用实验。
5、太阳能电池电网应用实验。
实验仪器实验装置如下图1所示：有3部分组成：光源、实验仪和测试仪组成。
图1.太阳能电池应用实验装置光源采用碘钨灯，它的输出光谱接近太阳光谱。
调节光源与太阳能电池之间的距离可以改变照射到太阳能电池上的光功率，具体数值由光功率计测量。
测试仪为测量并显示电流、电压、以及光功率的数值。
实验仪操作平台元器件：超级电容和铅蓄电池为储能模块；匹配负载、DC-DC模块、逆变升压器为太阳能电池输出调整模块；12V直流风扇、12VLED灯和AC220节能灯为太阳能电池的负载模块。
实验原理硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。
其中基本材料为P型单晶硅，厚度为0.3—0.5mm左右。
上表面为N+型区，构成一个PN＋结。
顶区表面有栅状金属电极，硅片背面为金属底电极。
上下电极分别与N＋区和P区形成欧姆接触，整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。
当入发射光照在电池表面时，光子穿过减反射膜进入硅中，能量大于硅禁带宽度的光子在N+区，PN＋结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。
各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区，就对发光电压作出贡献。
光生电子留于N＋区，光生空穴留于P区，在PN＋结的两侧形成正负电荷的积累，产生光生电压，此为光生伏打效应。
当光伏电池两端接负载后，光电池就从P区经负载流至N＋区，负载中就有功率输出。
太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。
靠近顶区产生阳光电流对短波长的紫光（或紫外光）敏感，约占总光源电流的5－10％（随N＋区厚度而变），PN＋结空间电荷的光生电流对可见光敏感，约占5 ％左右。
电池基体区域产生的光电流对红外光敏感，占80－90％，是光生电流的主要组成部分。
实验一太阳能电池板输出伏安特性测试按图2接线，以匹配负载作为太阳能电池的负载。
在一定光照强度下（将滑动支架固定在某一个高度），实验时先将匹配负载旋钮逆时针旋转到底，通过顺时针旋转匹配负载，记录太阳能电池的输出电压V和电流I,并计算输出功率P O=V×I，填于表1中。
图2 测量太阳能电池板输出伏安特性原理图输出电压V(V) 3 4 5 6 7 8 9 9.5 10 10.5 11.0 11.5 12.0 输出电流I(mA)输出功率P O(mW)绘制太阳能电池片的输出伏安特性曲线；以输出电压为横坐标，输出功率为纵坐标，作太阳能电池输出功率与输出电压关系曲线。
找出最大输出功率点，记录下最大功率点对应的输出电压和电流。
最大输出功率(mW) 输出电压(V) 输出电流 (mA)实验二 太阳能电池充电储能应用实验实验原理1.超级电容器（supercapacitor,ultracapacitor ），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。
它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容的容量比通常的电容器大得多。
由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。
图5：超级电容原理实验内容实验A 中将电池片的输出直接接入超级电容，记录电池片两端的电压值与电流值随着时间的变化，观察其变化情况；表3. 充电过程中超级电容两端的电压和电流值 时间（min ） 电池片电压(V) 负载电流(mA) 该时刻超级电容的充电功率(mW)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7.5 8 8.5 9 9.5 10太阳能电池超级电容V太阳能电池超级电容 VAA 、电池片直接带载B 、增加负载匹配模块A 匹配负载实验B 中将电池片与负载之间加入匹配负载，先调节好匹配负载，使得电池片处于最大功率输出点，观察并记录超级电容两端的电压与电流；表4. 增加匹配负载后，充电过程中超级电容两端的电压和电流值 时间（min ） 电池片电压(V) 负载电流(mA) 该时刻超级电容的充电功率(mW)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11（1）通过实验A 得到超级电容的充电特性。
（2）比较A 、B 实验中超级电容两端的电压和电流值，分析其异同的原因。
思考：实际应用中，充电时间、储能量和充电效率等因素对使用电池的系统的影响。
实验三 太阳能电池带负载应用实验1.实验原理太阳能电池片的负载曲线如图3，在实际带载中（实验A ）若电池的输出点在A 点，而电池片的输出最大功率点在B 点。
此时的功率差异为（面积②-面积③），此功率则被电池片自身消耗掉；若改变实际负载的阻值，使得电池片的输出阻值在B 点时，则使得电池片发挥最大的功效。
图3：电池片的负载特性曲线 图4：匹配负载原理 在太阳能电池片和实际负载之间配置一个匹配负载，如图4所示。
该匹配负载在太阳能伏电池和实际负载之间起电压适配作用，其输出电压Uout 与输入电压Uin 之比可以在一定范围内太阳能电池匹配负载实际负载VinV outIinIout调节，还可以通过改变等效输入阻抗Rin ，使太阳能电池达到最大功率。
在工作过程中，控制匹配负载，就可以改变光伏电池的等效负载，实现太阳能电池片的最大功率输出。
匹配负载实质为开关电源（DC-DC 模块），其自身的功耗、转换率会影响整个太阳能电池的利用率；实验内容实验A 中将电池片的两端输出直接接入负载（DC12V 风扇），记录电池片两端的电压值与电流值； 实验B 中将电池片与负载之间加入匹配负载，并调节匹配负载观察电池片两端的电压与负载端的电流；将该电压值调整到太阳能电池片的最大输出功率对应的电压值，将此时的电压值与电流值记录到表2中；载的作用。
扩展：1.对于实验A,通过改变灯源距离太阳能电池的距离观察LED 的亮度或者风扇的转速，总结出变化规律，并思考变化的原因。
2.更换接入负载为DC12VLED灯，按上述实验步骤完成上述实验。
比较实验数据的异同，分析匹配负载的作用。
3.自行搭建电路完成匹配负载消耗功率与太阳能电池输出总功率的比值的计算。
实验四 太阳能电池实时输出应用实验实验内容A 、实验按图6进行搭建实物，检查完毕后调节匹配负载和DC 模块使得负载工作； 然后调节匹配负载，使得电池片两端的电压由小变大（3V-12V ）和由大变小，将流经实际负载的电流记录到表5中；A 、电池片直接带载B 、增加负载匹配模块图6. 实时输出应用（3V-12V）和由大变小，记录流经实际负载的电流到表6；中的作用。
实验五太阳能电池电网应用实验实验原理、内容图7. 电网应用：储能-交流实验搭建太阳能实际应用系统：太阳能充电储能—逆变升压电网供电的应用模型；太阳能电池片通过调节匹配负载使得在此光强下的最大功率输出点，然后调整DC模块的电压输出使得其电压输出最大时对蓄电池进行充电，最后将蓄电池的低压直流电通过逆变升压器转换成交流220V的电源对交流负载进行供电；实验完成后思考这个系统的能量损耗点及损耗系数，并思考在实际运用中需要考虑哪些因数：电池片的功率、太阳能控制器、铅蓄电池的容量大小等；扩展内容：试于本地的光照情况设计一个太阳能电池发电的系统：实际要求：能够满足20W 的节能灯在阴雨电气中，每天6小时、能够工作一个星期；【注意事项】1.连接电路时，保持太阳能电池无光照条件。
2.连接电路时，保持测试仪电源开关断开。
3.电路连接完成后，应检查线路无误后再打开光源和电源开关。
