太阳能电池伏安特性wppt综述
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单 晶 硅 多 晶 硅 非 晶 硅
输出电压V (V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
输出电流I(A) 输出功率P0(W)
输出电压V (V) 输出电流I(A) 输出功率P0(W) 输出电压V (V) 输出电流I(A) 输出功率P0(W) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 … 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
注意事项
在预热光源的时候，需用遮光罩罩住太阳
能电池 。 光源工作及关闭约1 小时期间，温度很高， 请勿触摸。
思考题
太阳能电池的工作原理是什么？
以电压作横坐标，电流作纵坐标画
伏安特性曲线，原理图如下。
可 调 电 压 源
50 Ω V
+
－
太 阳 能 电 池
A
伏安特性测量接线原理图
表1 太阳能电池暗伏安特性测定
电压（V） 单晶硅 －8 －7 电流（mA） 多晶硅 非晶硅
0 0.3 0.6
3.9
开路电压、短路电流与光强关系的测量
打开光源开关，预热5分钟。 打开遮光罩。将光强探头装在太阳能电池板位置，探头输出线
连接至太阳能电池特性测试仪的“光强输入”接口上。测试仪 设置为“光强测量”。由近及远移动支架，测量距光源一定距 离的光强I，测量值记入表2中。 将光强探头换成单晶硅太阳能电池，测试仪设置为“电压表” 状态。按测量光强时对应的距离值，记录开路电压。测试仪设 置为“电流表”状态，记录短路电流。 将单晶硅太阳能电池换成多单晶硅太阳能电池，重复测量。 将多晶硅太阳能电池换成非单晶硅太阳能电池，重复测量。 画出三种太阳能电池的开路电压、短路电流与光强关系曲线。
数据处理
根据表3 数据作用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为最佳匹配负 载。 P max 由 计算填充因子。 F F
Voc I sc
由
s
Pmax 100% Pin
计算转换效率。 Pin 为 Pin =I×S1
入射到电池板上的光功率
实验原理
Si
Si Si Si Si Si
Si
Si Si Si
P Si
Si
Si Si Si Si
Si B
Si
Si Si Si
Si
Si Si
p型半导体
n型半导体
实验原理
+ + +
E内
E外 + + + + + - - + + + + + - - + + + + + - - + + + + + - - + + + + +
- - - - - - - - + + + + - - - - - - - - - - - - p型
+ + + + + + + +
+
耗尽区
正偏
n型
硅光电池--基于光伏效应
入射光 当PN结零偏或反偏 耗尽区存在一内电场 p型硅受光层
P
光 照
入射光子将把处于价带中的 束缚电子激发到导带
G G
n
E
I
激发出的电子-空穴对在内电场作 用下分别漂移到Ｐ型区和N型区 PN结两端加负载时就有光生电流流过负载
n 型硅基片层
硅光电池结构示意图
实验仪器
实验内容
1．太阳能电池的暗伏安特性测量。 2．开路电压、短路电流与光强关系的测量。 3．太阳能电池的输出特性测量。
太阳能电池的暗伏安特性测量
用遮光罩罩住太阳能电池。 将待测的太阳能电池接至测试仪上的“电压
输出”接口,电阻箱调节器至50Ω后串联进 电路起保护作用,用电压表测量太阳能电池 两端电压,电流表测量回路中的电流。 将电压源调到0V，然后逐渐增大输出电压， 每间隔0.3V记一次电流值。将电压源调到 0V，反向输出电压，每间隔1V记一次电流 值。
太阳能电池的输出特性
按图接线，以电阻箱作为太阳能电池负载。
在一定的光照强度下，分别将三种太阳能电池板安装到支架上，
通过改变电阻箱的阻值，记录太阳能电池的输出电压V和输出 电流I，并计算出输出功率P0＝ V*I,填于表3。
光
A 电 阻 箱
太 阳 能 电 池
V
测量太阳能电池输出特性
表3 三种太阳能电池输出特性
光
光
太 阳 能 电 池 测量开路电压
V
太 阳 能 电 池 测量短路电流
A
开路电压、短路电流与光强关系示意图
表2 太阳能电池开路电压、短路电流随光强变化关系
距离（cm） 10 15 20 25 30 35 40 45 50
光强I(W/m2) 单 晶 硅
多 晶 硅 非 晶 硅
开路电压Voc (V)
短路电流Isc (mA) 开路电压Voc (V) 短路电流Isc (mA) 开路电压Voc (V) 短路电流Isc (mA)
卫浴网
太阳能电池特性实验
王淑珍
实验目的
了解太阳能电池的工作原理短路电流与光强之间的关系。 测量太阳能电池的输出特性。
实验原理
光电池是一种直接将光能转换为 电能的光电器件。 光电池在有光线 N 作用下实质就是电源, 电路中有了这 + + + + + + + + + + 空间 种器件就不需要外加电源。 - - - - - - - - - - 电荷 区 光电池的工作原理是基于“光生 P 伏特效应”。 它实质上是一个大面 积的PN结, 当光照射到PN结的一个 I 面, 例如p型面时, 若光子能量大于半 导体材料的禁带宽度, 那么p型区每吸 光电池工作原理图 收一个光子就产生一对自由电子和空 穴, 电子空穴对从表面向内迅速扩散, 在结电场的作用下, 最后建立一个与 光照强度有关的电动势。
- - - - - - - - + + + - - - - - - - - - - - - p型
+ + + + + +
耗尽区
反偏
n型
实验原理
+ + +
E内
E外
+ + + + + - - - + + + + + - - - + + + + + - - - + + + + + - - - + + + + +
输出电压V (V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
输出电流I(A) 输出功率P0(W)
输出电压V (V) 输出电流I(A) 输出功率P0(W) 输出电压V (V) 输出电流I(A) 输出功率P0(W) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 … 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 …
注意事项
在预热光源的时候，需用遮光罩罩住太阳
能电池 。 光源工作及关闭约1 小时期间，温度很高， 请勿触摸。
思考题
太阳能电池的工作原理是什么？
以电压作横坐标，电流作纵坐标画
伏安特性曲线，原理图如下。
可 调 电 压 源
50 Ω V
+
－
太 阳 能 电 池
A
伏安特性测量接线原理图
表1 太阳能电池暗伏安特性测定
电压（V） 单晶硅 －8 －7 电流（mA） 多晶硅 非晶硅
0 0.3 0.6
3.9
开路电压、短路电流与光强关系的测量
打开光源开关，预热5分钟。 打开遮光罩。将光强探头装在太阳能电池板位置，探头输出线
连接至太阳能电池特性测试仪的“光强输入”接口上。测试仪 设置为“光强测量”。由近及远移动支架，测量距光源一定距 离的光强I，测量值记入表2中。 将光强探头换成单晶硅太阳能电池，测试仪设置为“电压表” 状态。按测量光强时对应的距离值，记录开路电压。测试仪设 置为“电流表”状态，记录短路电流。 将单晶硅太阳能电池换成多单晶硅太阳能电池，重复测量。 将多晶硅太阳能电池换成非单晶硅太阳能电池，重复测量。 画出三种太阳能电池的开路电压、短路电流与光强关系曲线。
数据处理
根据表3 数据作用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为最佳匹配负 载。 P max 由 计算填充因子。 F F
Voc I sc
由
s
Pmax 100% Pin
计算转换效率。 Pin 为 Pin =I×S1
入射到电池板上的光功率
实验原理
Si
Si Si Si Si Si
Si
Si Si Si
P Si
Si
Si Si Si Si
Si B
Si
Si Si Si
Si
Si Si
p型半导体
n型半导体
实验原理
+ + +
E内
E外 + + + + + - - + + + + + - - + + + + + - - + + + + + - - + + + + +
- - - - - - - - + + + + - - - - - - - - - - - - p型
+ + + + + + + +
+
耗尽区
正偏
n型
硅光电池--基于光伏效应
入射光 当PN结零偏或反偏 耗尽区存在一内电场 p型硅受光层
P
光 照
入射光子将把处于价带中的 束缚电子激发到导带
G G
n
E
I
激发出的电子-空穴对在内电场作 用下分别漂移到Ｐ型区和N型区 PN结两端加负载时就有光生电流流过负载
n 型硅基片层
硅光电池结构示意图
实验仪器
实验内容
1．太阳能电池的暗伏安特性测量。 2．开路电压、短路电流与光强关系的测量。 3．太阳能电池的输出特性测量。
太阳能电池的暗伏安特性测量
用遮光罩罩住太阳能电池。 将待测的太阳能电池接至测试仪上的“电压
输出”接口,电阻箱调节器至50Ω后串联进 电路起保护作用,用电压表测量太阳能电池 两端电压,电流表测量回路中的电流。 将电压源调到0V，然后逐渐增大输出电压， 每间隔0.3V记一次电流值。将电压源调到 0V，反向输出电压，每间隔1V记一次电流 值。
太阳能电池的输出特性
按图接线，以电阻箱作为太阳能电池负载。
在一定的光照强度下，分别将三种太阳能电池板安装到支架上，
通过改变电阻箱的阻值，记录太阳能电池的输出电压V和输出 电流I，并计算出输出功率P0＝ V*I,填于表3。
光
A 电 阻 箱
太 阳 能 电 池
V
测量太阳能电池输出特性
表3 三种太阳能电池输出特性
光
光
太 阳 能 电 池 测量开路电压
V
太 阳 能 电 池 测量短路电流
A
开路电压、短路电流与光强关系示意图
表2 太阳能电池开路电压、短路电流随光强变化关系
距离（cm） 10 15 20 25 30 35 40 45 50
光强I(W/m2) 单 晶 硅
多 晶 硅 非 晶 硅
开路电压Voc (V)
短路电流Isc (mA) 开路电压Voc (V) 短路电流Isc (mA) 开路电压Voc (V) 短路电流Isc (mA)
卫浴网
太阳能电池特性实验
王淑珍
实验目的
了解太阳能电池的工作原理短路电流与光强之间的关系。 测量太阳能电池的输出特性。
实验原理
光电池是一种直接将光能转换为 电能的光电器件。 光电池在有光线 N 作用下实质就是电源, 电路中有了这 + + + + + + + + + + 空间 种器件就不需要外加电源。 - - - - - - - - - - 电荷 区 光电池的工作原理是基于“光生 P 伏特效应”。 它实质上是一个大面 积的PN结, 当光照射到PN结的一个 I 面, 例如p型面时, 若光子能量大于半 导体材料的禁带宽度, 那么p型区每吸 光电池工作原理图 收一个光子就产生一对自由电子和空 穴, 电子空穴对从表面向内迅速扩散, 在结电场的作用下, 最后建立一个与 光照强度有关的电动势。
- - - - - - - - + + + - - - - - - - - - - - - p型
+ + + + + +
耗尽区
反偏
n型
实验原理
+ + +
E内
E外
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