太阳能电池实验数据的参考答案

太阳能电池的特性测量补充材料1、实验电路图如图1所示：
图1-a实验电路图
图1-b实际电路图
2、太阳能电池伏安特性的典型曲线（见图2），学会测量下图中四个不同物理量的实验方法。

I s短路电流，可调电阻阻值最小时，电路中的电流值。

U0开路电压，可调电阻阻值最大时，太阳能电池两端的电压值。

I max最大功率电流：太阳能电池达到最大功率时，电路中的电流值。

U max最大功率电压：太阳能电池达到最大功率时，电路中的电压值。

3、电流表及电压表示意图如下：
注意：仿真实验中万用表的符号是错误的，此处对应直流档位。

万用表的红黑表笔如果接反，则万用表显示负值读数，记录数据的时候不需要记录负号。

4、实验数据表格1中的四个表格不需要测量20组数据，只要满足如下测量范围，并从中得到最大功率值就可以。

Is=45 mA，电流范围45-40 mA；电压大于1.00V。

Is=35 mA，电流范围35-30 mA；电压大于1.00 V。

Is=25 mA，电流范围25-20 mA；电压大于1.00 V。

Is=15 mA，电流范围15-10 mA；电压大于1.00 V。

5、重要提醒：建议同学们在测量过程中及时把测量数据记录到自己的Excel表格里，以免实验出什么问题，同时可以更简单的处理相应的数据，不用一次次都要按计算器来计算。

6、关于万用表自动关机的问题：万用表一段时间没变化就会自动关机，再重新开机后读数会有一点点变化，这时候不需要再从头开始测一遍了，可以接着测数据，这一点变化对最终结果影响不大，在实验的误差范围之内。

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）。

太阳能电池特性的测量数据表格参考
【实验数据表格】
1．全暗情况下，太阳能电池在外加偏压时伏安特性的测量
2. 恒定光照下，太阳能电池在不加偏压时伏安特性的测量
20，测量太阳能电不加偏压，在使用遮光罩条件下，保持白光源到太阳能电池距离cm
池的输出I对太阳能电池的输出电压U的关系，测量电路请自拟。

把测量结果记录到表3。

表恒定光照下太阳能电池在不加偏压时伏安特性数据记录
RΩ
(
)
(
RΩ)
3．测量太阳能电池SC I 和OC U 与相对光强0J /J 的关系(选作)
用光强计测定不同光源距离时的光强值。

短路电流可以直接用万用表的直流电流档量出，开路电压则直接用万用表的直流电压档量出。

把测量结果记录到表4中：
表4 太阳能电池SC I 和OC U 与相对光强0J /J 的关系（选作，可不写）。

摘要随着各国对环境保护的力度加大,再生清洁能源的市场需求巨大,发展太阳能利用技术前景广阔。

太阳能利用领域众多,目前主要通过太阳能电池片把太阳能转换为电能加以利用。

太阳能电池的材料都是半导体材料，电池能量转换的基础是光生伏特（光电）效应。

本文正是基于此对太阳能电池的技术原理进行了深入的研究，并在已有的研究基础上对其电流电压间的关系进行了客观的分析。

首先，阐述了半导体材料的内光电效应，介绍太阳能电池的能量转换过程，包括太阳能电池工作原理、光电转换特性、参数表征。

然后介绍各类电池的技术原理、电池结构与发展前景。

涉及硅太阳能电池，非晶系硅太阳能电池，薄膜太阳能电池等。

最后运用一系列的实验仪器分别测量暗环境和光照条件下硅电池的电流和电压，并作出相应的图像，分析开路电压，短路电流，输出功率变化特点。

进而分析出使太阳能电池的输出功率较大的条件。

关键词：太阳能电池；光电效应；半导体；输出功率AbstractWith the protection of the environment to increase renewable clean energy, the huge market demand, the development of solar energy utilization technology prospect.The solar energy utilization field many, mainly through the film solar cells convert solar energy into electric energy and make use of.Solar cell material is a semiconductor material, battery energy conversion is the basis of photovoltaic (PV) effect.This article is based on the principle of solar cell technology is studied, and on the basis of the study on the relationship between current and voltage in the objective analysis.First, elaborated the semiconductor material within the photoelectric effect, the solar energy conversion process, including the working principle of solar cells, the photoelectric conversion characteristic, parameter characterization.And then introduces the various types of battery technology, battery structure and development prospect.Relates to silicon solar cell, amorphous silicon solar cell, thin film solar cell.Finally, using a series of experimental apparatus were measured in dark environment and under light silicon battery current and voltage, and make the corresponding image analysis, open-circuit voltage, short-circuit current, power output change characteristic.Further analysis to the power output of the solar cell larger conditions.Keywords: Solar cells；Semiconductor；Photoelectric effect；Output power目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外太阳能发电产业发展现状及趋势 (1)1.3 太阳电池的应用的主要领域 (3)1.4本文主要内容 (4)第2章太阳电池工作原理和特性 (5)2.1 半导体的内光电效应 (5)2.2 太阳电池的能量转换过程 (5)2.3 太阳电池的基本参数 (7)2.3.1 短路电流 (7)2.3.2 开路电压 (9)2.4 太阳电池的输出特性 (10)2.4.1 等效电路 (10)2.4.2 输出特性 (11)2.4.3 转换效率 (12)2.4.4 太阳电池的光谱响应 (12)2.4.5 太阳电池的温度效应 (13)2.4.6 太阳电池的辐照效应 (13)第3章太阳能电池的种类 (14)3.1 硅太阳能电池 (14)3.2 非晶系硅太阳能电池 (14)3.3多元化合物太阳电池 (16)3.3.1 铜铟镓二硒太阳能电池 (16)3.3.2 硫化镉太阳电池 (17)3.3.3 镉碲薄膜太阳能电池 (17)3.3.4 砷化镓太阳电池 (19)3.4 硅薄膜太阳能电池 (19)3.5 染料敏化太阳能电池 (19)第4章太阳能电池I-V特性测试实验 (22)4.1实验原理 (22)4.1.1 太阳能电池无光照情况下的电流电压关系－（暗特性） (22)4.1.2 太阳能电池光照情况下的电流电压关系－（光特性） (23)4.1.3 太阳能电池的效率 (24)4.2实验仪器 (25)4.2.1 光源与太阳能电池部分 (25)4.2.2 光路部分 (27)4.2.3 温度控制及外电路电源 (27)4.3 实验步骤 (29)4.3.1 太阳能电池暗特性测试 (29)4.3.2 太阳能电池光照特性测试 (29)4.4 试验结果 (30)4.4.1 无光照情况下的电流电压关系 (30)4.4.2 光照情况下的电流电压关系 (32)第5章总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A 英文原文 (42)附录B 中文翻译 (49)第1章绪论1.1课题背景随着工业的快速发展和社会经济规模的扩大，人类对能源的需求量与日俱增。