太阳能电池实验报告及评分标准

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有机太阳能电池实验报告

有机太阳能电池实验报告实验项目名称P3HT-PC61BM 体异质结聚合物太阳能电池器件制作与性能测试实验日期指导老师实验者学号专业班级第一部分:实验预习报告一、实验目的通过在实验室现场制作P3HT-PC61BM 聚合物体异质结太阳能电池器件以及开展电池性能测试,了解有机太阳能电池的制作工艺与流程,熟悉相关的加工处理与分析测试设备工作原理与使用方法,加深对有机太阳能电池的感性认识,提高学生的实际操作能力,培养学生对科学研究的兴趣。

二、实验仪器电子分析天平、加热磁力搅拌器、超声仪、紫外臭氧清洗系统、旋涂仪、惰性气体操作系统、真空蒸镀系统、太阳光模拟器、数字源表、台阶仪三、实验要求1、严格按照实验室要求与规范开展实验,未经允许不得随意触摸或按动设备开关或按钮以及设备控制系统。

2、实验期间保持室内安静,保持实验室内清洁卫生。

3、熟悉有机太阳能电池加工与测试相关设备、原理与方法。

四、实验内容与实验步骤1.聚合物体异质结加工溶液的配制(活性层P3HT:PCBM 溶液的配制)在手套箱外称取所需的P3HT 5、6mg 与PCBM 5、6mg,混合好装入带有磁子的5mL 瓶子中,转移到手套箱中;用一次性注射器吸取0、33mL oDCB(邻二氯苯)溶剂,配成17mg mL-1的溶液,放到加热台(加热台需要 5 分钟的稳定时间)上,设置温度为85℃,搅拌1h 后,冷却至室温待用。

2.导电玻璃表面清洁与处理。

A.首先确认ITO 面,用万用电表(打到Ω档)测试其表面电阻,有电阻的一面为ITO,在其反面的边缘处刻‘上’字(见下图)。

将ITO 依次放到去离子水、丙酮与异丙醇中超声清洗10 分钟。

每次超声完毕,用镊子取出ITO,用同样的溶剂反复冲洗两面三次,之后用氮气枪迅速吹干,立刻放到盛有下一种溶剂的容器中清洗。

最后将用氮气枪吹干的ITO 转移到六孔板中转移至紫外/臭氧清洗机(操作详见其说明)中,将ITO面朝上,表面清洁处理10 分钟后,将ITO 取出并置于六孔板中待旋涂PEDOT:PSS(ITO 面朝下)。

太阳能电池特性测试实验报告-资料类

太阳能电池特性测试实验报告－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验设备与材料3、实验原理4、实验步骤5、数据记录与处理6、实验结果与分析7、误差分析8、结论与展望1、实验目的11 了解太阳能电池的工作原理和基本特性。

111 掌握太阳能电池的输出特性和效率的测量方法。

112 研究光照强度、负载电阻等因素对太阳能电池性能的影响。

2、实验设备与材料21 太阳能电池板211 光源模拟器212 数字万用表213 可变电阻箱214 数据采集卡及计算机3、实验原理31 太阳能电池的工作原理基于光伏效应，当光照射到半导体材料上时，光子能量被吸收，产生电子空穴对。

在内建电场的作用下，电子和空穴分别向两端移动，形成光生电动势。

311 太阳能电池的输出特性包括短路电流（Isc）、开路电压（Voc）、最大输出功率（Pm）等。

312 太阳能电池的效率（η）定义为输出电功率与入射光功率之比。

4、实验步骤41 连接实验设备，将太阳能电池板与光源模拟器、数字万用表、可变电阻箱等连接好。

411 调节光源模拟器的光照强度，设置不同的光照条件。

412 改变可变电阻箱的电阻值，测量太阳能电池在不同负载电阻下的输出电压（V）和输出电流（I）。

413 记录数据，包括光照强度、负载电阻、输出电压和输出电流等。

5、数据记录与处理51 将测量得到的数据整理成表格形式，包括光照强度、负载电阻、输出电压、输出电流等。

511 计算太阳能电池的短路电流（Isc）、开路电压（Voc）和最大输出功率（Pm）。

512 根据公式计算太阳能电池的效率（η）。

6、实验结果与分析61 绘制太阳能电池的输出特性曲线，包括输出电压输出电流曲线（VI 曲线）和输出功率输出电压曲线（PV 曲线）。

611 分析光照强度对太阳能电池输出特性的影响，随着光照强度的增加，短路电流和开路电压均增大。

612 研究负载电阻对太阳能电池输出功率的影响，存在一个最佳负载电阻，使得输出功率达到最大值。

太阳能光伏电池检验测试结果与分析

其中在I－V关系中构成一个矩形，叫做最大功率矩形。如图4光特性I－V曲线与电流、电压轴交点分别是闭路电流和开路电压。最大功率矩形取值点pm的物理含义是太阳能电池最大输出功率点，数学上是I－V曲线上坐标相乘的最大值点。闭路电流和开路电压也自然构成一个矩形，面积为IscVoc，定义为占空系数，图形中它是两个矩形面积的比值。占空系数反映了太阳能电池可实现功率的度量，通常的占空系数在0.7～0.8之间。
由此可见随着温度升高，反向饱和电流随着指数因子迅速增大。且带隙越宽的半导体材料，这种变化越剧烈。
半导体材料禁带宽度是温度的函数，其中为绝对零度时候的带隙宽度。设有，Vg0是绝对零度时导带底和价带顶的电势差。由此可以得到含有温度参数的正向电流电压关系为：
显然正向电流在确定外加电压下也是随着温度升高而增大的。
1、光源与太阳能电池部分
采用高压氙灯光源，高压氙灯具有与太阳光相近的光谱分布特征。光源标称功率750W。
2、光路部分
本设备光路简洁，有光源、滤色片、光强探测器构成。滤色片用于研究近似单色光作用下太阳能的光谱响应特性。光强探测器标定入射光强度。
3、外电路
外电路包括光源驱动电路、温度控制电路和测试分析电路三部分。光源驱动电路用于氙灯的点燃和轴流风冷。温控电路用于太阳能电池片的温度控制，加热采用电阻丝加热，冷却采用两级半导体冷堆方式。可在60℃~150℃范围内对样品进行特性测量。测试分析电路提供测试分析仪表的工作电压。
2、太阳能电池无光照情况下的电流电压关系－（暗特性）
太阳能电池是依据光生伏特效应把太阳能或者光能转化为电能的半导体器件。如果没有光照，太阳能电池等价于一个pn结。通常把无光照情况下太阳能电池的电流电压特性叫做暗特性。简单的处理方式是把无光照情况下的太阳能电池等价于一个理想pn结。其电流电压关系为肖克莱方程：

太阳能电池实验报告

实验报告
实验项目染料敏感化太阳能电池的制备及测试专业班级数学系 11级2班
姓名吴飞跃
学号 10114541
指导教师李艳
日期2011 年12 月8 日
图1.电池工作过程的基本原理
光电流的产生经历了以下：
吸附在光阳极表面的染料分子吸收光子由基态跃迁至激发态
处于激发态的染料分子将电子快速地注入到能级较低的半导体导带中，并通过光阳极流经外电路到达阴极:
失去电子处于氧化态的染料分子可迅速氧化电解质溶液(以了场一电解液为例中的电子给体，自身被还原为初始状态:
图2. 电池的IV曲线
超声清洗24h，然后去离子水清洗3h，无水乙醇清洗。

太阳能电池板的实训报告

一、实验背景随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提升，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到了越来越多的关注。

太阳能电池板作为太阳能利用的重要设备，其性能和效率的研究与应用具有重要的现实意义。

本实训报告针对太阳能电池板的原理、性能测试及在实际应用中的注意事项进行探讨。

二、实验目的1. 了解太阳能电池板的基本原理和结构；2. 掌握太阳能电池板性能测试的方法和指标；3. 分析太阳能电池板在实际应用中的影响因素；4. 培养动手能力和团队协作精神。

三、实验原理太阳能电池板是将太阳光能直接转换为电能的装置，其基本原理是光电效应。

当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子能量被半导体材料吸收，产生电子-空穴对，电子在外电场的作用下向正极移动，空穴向负极移动，从而形成电流。

四、实验内容1. 太阳能电池板结构分析实验采用BPT07C太阳能电池组件演示测量实验台进行实训。

该实验台包括太阳能电池组件、实验操作台、太阳能电池组等模块。

实验操作台为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固。

台面上方有实验屏及电源箱，可放置实验模块并提供实验所需各种电源；台面下有抽屉和柜门，可放置工具、模块等。

2. 太阳能电池板性能测试（1）开路电压测试将太阳能电池板正负极分别接入电压表，测量开路电压U0。

开路电压是指太阳能电池板在无负载情况下，两端电压的差值。

（2）短路电流测试将太阳能电池板正负极分别接入电流表，测量短路电流Isc。

短路电流是指太阳能电池板在负载电阻为0时，通过电池板的电流。

（3）输出功率测试将太阳能电池板接入负载电阻R，测量输出电压U和电流I，计算输出功率P。

输出功率是指太阳能电池板在负载电阻R下，向负载提供的功率。

3. 太阳能电池板在实际应用中的影响因素分析（1）光照强度：光照强度是影响太阳能电池板发电量的重要因素。

光照强度越高，太阳能电池板发电量越大。

（2）温度：温度对太阳能电池板的性能有较大影响。

太阳能电池实验报告及评分标准

太阳能电池实验总分：100组卷人：系统管理员一、单选题共 2 小题共 10 分1. (5分)随负载电阻的增加，I对U的变化关系是（）标准答案：AA. 先缓慢降低，到达一定值后急剧降低B. 不断增加C. 线性变化D. 先增加后降低2. (5分)太阳能电池的输出功率随负载电阻的变化关系是（）标准答案：BA. 先降低后增加，有一个峰值B. 先增加后降低，有一个峰值C. 先不断增加D. 不断降低二、判断题共 5 小题共 10 分1. (2分)入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度Eg时，才会产生电子-空穴对。

标准答案：正确2. (2分)太阳能的最大功率比开路电压和短路电流的乘积要大。

标准答案：错误3. (2分)在pn结附近p区的少数载流子由于浓度梯度而扩散，到达结界面处，形成耗尽区。

标准答案：错误4. (2分)光生电场方向与内建电场相反，由p区指向n区。

标准答案：正确5. (2分)在负载电阻大的情况下，太阳能电池可以看成一个恒压源。

标准答案：正确三、操作题共 1 小题共 80 分1. (80分)太阳能电池实验内容考题内容：太阳能电池实验内容。

（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。

（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。

（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1（4）断开电路，测量并记录开路电压。

（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。

（6）根据测量结果，完成实验表格。

初始状态：考察关键点：太阳能电池实验内容。

（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。

（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。

（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1（4）断开电路，测量并记录开路电压。

太阳能电池特性研究_实验报告参考

E I I圏&全暗吋太阳能电池在外加偏压吋的伏安特性测量电路之二四、实验步骤1 •在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I ~ U特性，用实验测得的正向偏压时I ~ U关系数据，画出I ~ U曲线并求得常数1和I。

的值。

2•在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。

注意此时光源到太阳能电池距离保持为20cm。

(1 )画出测量实验线路图。

(2)测量太阳能电池在不同负载电阻下，|对U变化关系，画出I ~ U曲线图。

(3)用外推法求短路电流| sc和开路电压U oc。

(4)求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。

(5)计算填充因子［FF =P m/(l sc ・U°c)］。

五、实验数据和数据处理1.在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I ~ U特性。

表1图-(b)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线二V ,丨0二mA，相关系数0.9996，电流与电压的指数关系得到验证。

2 •在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。

图9恒定光强无偏压时太阳能电池输出功率与负载电阻关系曲线太阳能电池的最大输出功率P m 二，最大输出功率时负载电阻 R L二1. 2I (inA)3在恒定光照下太阳能电池不加偏压时的伏安特性曲线填充因子[FF 二P m/(l sc ・U°c)]= = 。

六.实验结果- V ' , I o = mA,短路电流l sc= ,开路电压U OC=。

填充因子[FF =P m/(l sc ・U°c)]=七.分析讨论(实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等)八.思考题实验报告内容：一.实验目的二.实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题三.实验原理（原理文字叙述分析讨论（实验结果的误差来欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

太阳能电池性能测试实验

太阳能电池性能测试实验太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，它是利用光电效应原理工作的。

为了评估太阳能电池的性能，我们可以进行多种测试实验，包括光电转换效率测试、电流-电压特性曲线测试、稳态和暗态测试以及温度测试等。

本文将详细解读这些实验的定律和准备工作，并讨论太阳能电池性能测试的应用和其他专业性角度。

一、光电转换效率测试光电转换效率是评估太阳能电池性能的重要指标，它代表了太阳能电池将太阳能转化为电能的能力。

实验准备：1. 太阳能电池：选取一块面积适中的太阳能电池，确保它的电流暗态偏差小于1%。

2. 太阳光源：选择适合测试太阳能电池的太阳光源，确保其光照度足够高且光谱匹配太阳光谱。

3. 电子负载：用于测量太阳能电池的电流和电压输出。

实验过程：1. 设置太阳能电池：将太阳能电池安装在正确的位置上，并连接到电子负载。

2. 测量电流和电压：通过改变负载的阻抗，测量电流和电压的值，并记录数据。

3. 计算光电转换效率：根据测得的电流和电压值，可以计算出光电转换效率，常用公式为光电转换效率=（输出功率/输入功率）* 100%。

应用和其他专业性角度：光电转换效率测试的结果可以用于评估太阳能电池的性能，并与其他太阳能电池进行比较。

这对于研究新型太阳能电池材料和结构设计具有重要意义。

此外，太阳能电池的光电转换效率也影响着其在实际应用中的性能和效益，对于太阳能发电系统的设计和优化具有指导意义。

二、电流-电压特性曲线测试电流-电压特性曲线测试是了解太阳能电池在不同工作条件下的性能的重要手段。

实验准备：1. 太阳能电池样品：选择一些太阳能电池样品进行测试，确保它们的性能和参数有较大差异，以获得可靠的数据。

2. 电子负载：用于控制太阳能电池的负载。

3. 电压源：用于提供不同的电压给太阳能电池。

实验过程：1. 设置太阳能电池：将太阳能电池连接到电子负载和电压源。

太阳能电池基本特性测定试验

太阳能电池基本特性测定实验太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。

当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

太阳能电池根据所用材料的不同，可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。

在实验室里最高的转换效率为23%,规模生产时的效率为15%。

在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。

多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。

因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。

但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。

太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。

我们开设此太阳能电池的特性研究实验，通过实验了解太阳能电池的电学性质和光学性质，并对两种性质进行测量。

该实验作为一个综合设计性的物理实验，联系科技开发实际，有一定的新颖性和实用价值。

太阳能电池特性测试实验报告

太阳电池特性测试实验太阳能是人类一种最重要可再生能源，地球上几乎所有能源如: 生物质能、风能、水能等都来自太阳能。

利用太阳能发电方式有两种：一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。

其中，光—电直接转换方式是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换的，称为太阳能光伏技术，而光—电转换的基本装置就是太阳电池。

太阳电池根据所用材料的不同可分为：硅太阳电池、多元化合物薄膜太阳电池、聚合物多层修饰电极型太阳电池、纳米晶太阳电池、有机太阳电池。

其中，硅太阳电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

硅太阳电池又分为单晶硅太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池和非晶硅薄膜太阳电池三种。

单晶硅太阳电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但单晶硅成本价格高。

多晶硅薄膜太阳电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池。

非晶硅薄膜太阳电池成本低，重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力，但稳定性不高，直接影响了实际应用。

太阳电池的应用很广，已从军事、航天领域进入了工业、商业、农业、通信、家电以及公用设施等部门，尤其是在分散的边远地区、高山、沙漠、海岛和农村等得到广泛使用。

目前，中国已成为全球主要的太阳电池生产国，主要分布在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。

一、实验目的1．熟悉太阳电池的工作原理； 2．太阳电池光电特性测量。

二、实验原理（1）太阳电池板结构以硅太阳电池为例：结构示意图如图1。

硅太阳电池是以硅半导体材料制成的大面积PN 结经串联、并联构成，在N 型材料层面上制作金属栅线为面接触电极，背面也制作金属膜作为接触电极，这样就形成了太阳电池板。

为了减小光的反射损失，一般在表面覆盖一层减反射膜。

（2）光伏效应当光照射到半导体PN 结上时，半导体PN 结吸收光能后，两端产生电动势，这种现象称为光生伏特效应。

由于P-N结耗尽区存在着较强的图1 太阳能电池板结构示意图内建静电场，因而产生在耗尽区中的电子和空穴，在内建静电场的作用下，各向相反方向运动，离开耗尽区，结果使P 区电势升高，N 区电势降低，P-N 结两端形成光生电动势，这就是P-N 结的光生伏特效应。

太阳能电池检测报告

太阳能电池检测报告1、电性能检测方法方案一：太阳能组件测试仪1．夹具调整：本机为气动夹具，根据电池片大小调整测试探针排的位置，同时用永磁条固定电池片定位挡片，以确保每次电池放置位置相同。

2．测量：插上电源线，接好压缩空气气源（压力在5-8个大气压），在关机状态连好测试台与计算机通信电缆，打开电源开关，即可测试，闪光之后，测试结果即显示在计算机上，这样即可获得待测电池的特性。

3．注意事项：保持环境洁净，减少灰尘，灰尘会对设备光学系统产生影响，影响测量的准确度。

定期用已经校准的标准电池或自己选定的已测电池（封装过的电池）重新校准。

气动元件有一定震动，可能对其它部件产生影响，使用时气动滑块速度不可以太快，以免震动太大影响正常使用，滑块速度可通过气动元件上的进气和排气调节阀调节。

显示的主要数据：U(开路电压) c s I（短路电流）m P（最大输出功率）ocFF（填充因子）（转换效率）m U（最佳功率电压）m I（最佳功率电流）V-I曲线红色为I-V曲线，与Y轴交点为短路电流c s I，与X轴交点为开路电压Uoc绿色曲线为功率曲线根据P=UI，起始电压为0，电流为短路电流c s I，P=0，随着电压值升高，P增大，电流I降低，当UI值刚要降低时，此时到达最大功率点P，点的X值为m U，mY值为I。

m当接入电阻无限大是电流接近0，此时电压为开路电压U，ocP=0方案二：常用测量器件检测：组件开路电压检测：在组件中串联电压表，此时电压为开路电压Uoc组件短路电流检测：在组件中串联电流表，此时电流为短路电流c s I组件最大功率检测：在组件中串联滑动变阻器（最大值），电流表，在滑动变阻器两端并联电压表，调节滑动变阻器，根据P=UI，当P值由增大刚开始下降时，此时功率为最大功率P。

m组件最佳输出电压：在最大功率时电压表的示数为U。

m组件最佳输出电流：在最大功率时电流表的示数为I。

m组件填充因子FF ：根据公式scsc m I I P FF oc mm oc U IU U ==转换效率η：%100%100P P sc in⨯•=⨯=inoc m P I U FF η（in P 为单位面积入射光效率）。

太阳能电池的测试实验报告(马厂)

近代物理实验报告专业应用物理班级 11级(2)班实验名称太阳能电池的测试实验小组成员姓名:实验地点 K7-401 指导教师马厂实验时间 2013 年 12 月日【实验内容】1.测量光照状态下太阳能电池的短路电流Isc 、开路电压Uoc 、最大输出功率Pm 及填充因子FF ；2.没有光照的情况下,太阳能作为一个二极管器件,测量在正向偏压的情况下,太阳能电池的伏安特征曲线,求出正向偏压时,电压与电流的经验公式；3.测量太阳能电池的短路电流Isc 、开路电压Uoc 与相对光强的关系，求出近似函数关系；4.测量不同角度光照下的太阳能电池板的开路电压、短路电流；5.测量太阳能电池板的串联并联特性；6.测量暗状态下的太阳能电池板的伏安特性。

【实验仪器】太阳能电池实验主机、太阳能实验机箱、太阳能电池板、连线若干、60W 白炽灯一个、挡板图1 太阳能电池主机，电器箱【实验原理，实验步骤及实验举例】一、太阳能电池的工作原理太阳能电池又叫光伏电池，它是把外界的光转为电信号或电能。

实际上这种太阳能电池是由大面积的PN 结形成的，即在N 型硅片上扩散硼形成P 型层，并用电极引线把P 型和N 型层引出，形成正负电极。

为防止表面反射光，提高转换效率，通常在器件受光面上进行氧化，形成二氧化硅保护膜。

短路电流和开路电压是太阳能电池的两个非常重要的工作状态，它们分别对应于0L R =和L R =∞的情况。

在黑暗状态下太阳能电池在电路中就如同二极管。

因此本实验要测量出太阳能电池在光照状态下的短路电流I sc 和开路电压U oc ，最大输出功率P M 和填充因子FF 以及在黑暗状态下的伏安特性。

在V =0情况下，当太阳能电池外接负载电阻L R 时，其输出电压和电流均随L R 变化而变化。

只有当L R 取某一定值时输出功率才能是OC V 与光强的对数成正比，SC I。

有机太阳能电池实验报告

有机太阳能电池实验报告实验项目名称P3HT-PC61BM 体异质结聚合物太阳能电池器件制作与性能测试实验日期指导老师实验者学号专业班级第一部分：实验预习报告一、实验目的通过在实验室现场制作 P3HT-PC61BM 聚合物体异质结太阳能电池器件以及开展电池性能测试，了解有机太阳能电池的制作工艺和流程，熟悉相关的加工处理和分析测试设备工作原理和使用方法，加深对有机太阳能电池的感性认识，提高学生的实际操作能力，培养学生对科学研究的兴趣。

二、实验仪器电子分析天平、加热磁力搅拌器、超声仪、紫外臭氧清洗系统、旋涂仪、惰性气体操作系统、真空蒸镀系统、太阳光模拟器、数字源表、台阶仪三、实验要求1.严格按照实验室要求和规范开展实验，未经允许不得随意触摸或按动设备开关或按钮以及设备控制系统。

2.实验期间保持室内安静，保持实验室内清洁卫生。

3.熟悉有机太阳能电池加工与测试相关设备、原理和方法。

四、实验内容和实验步骤1．聚合物体异质结加工溶液的配制（活性层 P3HT:PCBM 溶液的配制）在手套箱外称取所需的 P3HT 和 PCBM ，混合好装入带有磁子的 5mL 瓶子中，转移到手套箱中；用一次性注射器吸取 oDCB（邻二氯苯）溶剂，配成 17mg mL-1的溶液，放到加热台（加热台需要 5 分钟的稳定时间）上，设置温度为85℃，搅拌 1h 后，冷却至室温待用。

2．导电玻璃表面清洁与处理。

A．首先确认 ITO 面，用万用电表（打到Ω档）测试其表面电阻，有电阻的一面为 ITO，在其反面的边缘处刻‘上’字（见下图）。

将 ITO 依次放到去离子水、丙酮和异丙醇中超声清洗 10 分钟。

每次超声完毕，用镊子取出 ITO，用同样的溶剂反复冲洗两面三次，之后用氮气枪迅速吹干，立刻放到盛有下一种溶剂的容器中清洗。

最后将用氮气枪吹干的ITO 转移到六孔板中转移至紫外/臭氧清洗机（操作详见其说明）中，将 ITO面朝上，表面清洁处理 10 分钟后，将 ITO 取出并置于六孔板中待旋涂PEDOT:PSS（ITO 面朝下）。

太阳能电池特性研究_实验报告参考

的值。

2•在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。

注意此时光源到太阳能电池距离保持为20cm。

(1 )画出测量实验线路图。

(2)测量太阳能电池在不同负载电阻下，|对U变化关系，画出I ~ U曲线图。

(3)用外推法求短路电流| sc和开路电压U oc。

(4)求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。

(5)计算填充因子［FF =P m/(l sc ・U°c)］。

五、实验数据和数据处理1.在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I ~ U特性。

表1图-(b)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线二V ,丨0二mA，相关系数0.9996，电流与电压的指数关系得到验证。

2 •在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。

六.实验结果- V ' , I o = mA,短路电流l sc= ,开路电压U OC=。

太阳能电池效率提升实验报告

太阳能电池效率提升实验报告一、实验背景随着全球对清洁能源的需求不断增长，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源，其开发和利用受到了广泛的关注。

太阳能电池作为将太阳能转化为电能的关键器件，其效率的提升对于太阳能的大规模应用具有重要意义。

然而，当前太阳能电池的效率仍有待进一步提高，以降低成本、提高其在能源市场中的竞争力。

因此，本次实验旨在探索提升太阳能电池效率的有效方法。

二、实验目的本实验的主要目的是通过一系列的实验操作和研究，找到提高太阳能电池效率的可行途径，并对其效果进行评估和分析。

三、实验原理太阳能电池的工作原理是基于半导体的光电效应。

当太阳光照射到半导体材料上时，光子的能量被半导体吸收，激发电子从价带跃迁到导带，从而产生电子空穴对。

这些电子和空穴在半导体内部的电场作用下分别向两端移动，形成电流。

太阳能电池的效率取决于多个因素，如半导体材料的性质、电池结构、表面处理、光照条件等。

四、实验材料与设备1、太阳能电池片：选用了多晶硅太阳能电池片作为实验对象。

2、化学试剂：包括盐酸、氢氟酸、硝酸等，用于电池片的表面处理。

3、测量仪器：太阳能模拟器、数字源表、分光光度计等，用于测量太阳能电池的性能参数和光学特性。

五、实验步骤1、电池片清洗将太阳能电池片放入去离子水中超声清洗 10 分钟，去除表面的污垢和杂质。

然后将电池片依次放入盐酸溶液和氢氟酸溶液中浸泡 5 分钟，进行表面蚀刻，去除损伤层。

2、表面钝化处理采用热氧化法在电池片表面生长一层二氧化硅钝化层，以减少表面复合。

接着使用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术在电池片表面沉积一层氮化硅薄膜，进一步提高钝化效果。

3、电极制备通过丝网印刷技术在电池片的正面和背面分别印刷银电极和铝电极。

然后将印刷好的电池片放入烧结炉中进行高温烧结，使电极与电池片形成良好的欧姆接触。

4、性能测试将制备好的太阳能电池片放入太阳能模拟器中，在标准测试条件（AM15G，1000W/m²，25℃）下，使用数字源表测量其短路电流（Isc）、开路电压（Voc）、填充因子（FF）和光电转换效率（η）。

太阳能电池IV特性实验报告

太阳能电池IV特性实验报告一、本太阳能电池基本IV 特性实验 1. 实验目的 1.了解太阳能光伏电池的基本特性参数：开路电压、短路电流、峰值电压、峰值电流、峰值功率、填充因子及转换效率 2.了解太阳能光伏电池的伏安特性及曲线绘制 3.掌握电池特性的测试与计算 2. 实验设备光伏太阳能电池特性实验箱。

3. 实验原理（1）开路电压Uoc 开路电压（Open circuit voltage VOC），当将太阳能电池的正负极不接负载、使电流i=0 时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(V)。

单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.5～0.7V。

（2）短路电流Isc 短路电流（short-circuit current），当将太阳能电池的正负极短路、使电压u=0 时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(A)，短路电流随着光强的变化而变化。

（3）峰值电压Um 峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。

峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是v。

峰值电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.45～0.5v，典型值为0.48v。

（4）峰值电流Im 峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。

峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是安培(A)。

（5）峰值功率Pm 峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。

峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积：Pm=Im×Um。

峰值功率的单位是w(瓦)。

太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度，因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行，测量标准为欧洲委员会的101 号标准，其条件是：辐照度l000W/m2、光谱AMl.5、测试温度25±1℃。

（6）填充因子FF 填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。

太阳能光伏电池测试和的分析报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y近代光学创新实验实验名称：太阳能光伏电池测试与分析院系：专业：姓名：学号：指导教师：实验时间：工业大学一、实验目的1、了解pn结基本结构和工作原理；2、了解太阳能电池的基本结构，理解工作原理；3、掌握pn结的IV特性及IV特性对温度的依赖关系；4、掌握太阳能电池基本特性参数测试原理与方法，理解光源强度、波长、环境温度等因素对太阳能电池特性的影响；5、通过分析PN结、太阳能电池基本特性参数测试数据，进一步熟悉实验数据分析与处理的方法，分析实验数据与理论结果间存在差异的原因。

二、实验原理1、光生伏特效应半导体材料是一类特殊的材料，从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间，导电能力随外界环境（如温度、光照等）发生剧烈的变化。

半导体材料具有负的带电阻温度系数。

从材料结构特点说，这类材料具有半满导带、价带和半满带隙，温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带，改变材料的电学性质。

通常情况下，都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理，调整它们的电学特性，以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。

基于半导体材料电子器件的核心结构通常是pn结，pn结简单说就是p型半导体和n型半导体的基础区域，太阳能电池本质上就是pn结。

常见的太阳能电池从结构上说是一种浅结深、大面积的pn结，如图1所示，它的工作原理的核心是光生伏特效应。

光生伏特效应是半导体材料的一种通性。

当光照射到一块非均匀半导体上时，由于建电场的作用，在半导体材料部会产生电动势。

如果构成适当的回路就会产生电流。

这种电流叫做光生电流，这种建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。

非均匀半导体就是指材料部杂质分布不均匀的半导体。

pn结是典型的一个例子。

N型半导体材料和p型半导体材料接触形成pn结。

pn结根据制备方法、杂质在体分布特征等有不同的分类。

(2023)太阳能电池特性实验仪实验报告综合(一)

(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。

太阳能电池制作及测量实验报告

太阳能电池制作及量测实验一、实验目的:学习基本太阳能电池的原理、制作及量测二、实验设备:超音波震洗机、快速加热退火炉(Rapid Thermo Annealing Furnace)、旋转涂布机(Spin Coater)、研磨机、真空热蒸镀机(Thermo Evaporator)、打线机(Wire Bounder)、双极性电源电表(KEITHLEY 236)、个人计算机、GPIB适配卡、Labview 图控软件、氙灯。

三、实验原理:太阳能电池能将光能转换成电能的原理是应用半导体的光伏特效应。

光伏特效应一般是指当光子射入具有PN接面的二极体元件后，会在二极体的两端电极可以产生输出功率的电压值，这个过程主要包含的是光子射到半导体内产生电子-空穴对(electron-hole pair)、电子与空穴因为PN接面所形成的内建电场(built-in electric field)作用下而分离、电子与电洞各自朝着相反方向运动，并且由两端电极来输出至负载，在回路上形成光电流。

具有PN接面的半导体元件一般是以掺杂少量硼原子的P型半导体当作基板(substrate)，然后以浓度较高于硼的磷为扩散源，用高温热扩散的方法把磷掺入P型基板内，如此即可形成PN接面。

在接面处会因电子扩散行成空乏区，空乏区内会形成一个内建电场，内建电场的方向是从N型区指向P型区。

当太阳能电池受光时，太阳能电池可以吸收能量大于其能隙(energy gap)的光子，使电子由价带(valence band)跃迁至导带(conduction band)，进而产生电子-电洞对，其中自由电子会因為内建电场的作用而向N型区漂移(drift)，相反地，空穴则因内建电场的作用向P型区漂移，这种因为内建电的影响而产生从N型区向P型区的漂移电流，就是所谓的光电流 (photocurrent)。

光伏特效应中的光电流对PN二极体而言，刚好就是逆向偏压 (reverse bias)的电流方向。