太阳能电池特性研究实验论文
硅光电池特性研究
综合设计实验小论文硅光电池特性研究摘要:当今世界能源日益短缺，开发太阳能资源成为世界各国能源发展的主要课题。
硅光电池可将太阳能转换为电能，实现太阳能的利用。
本实验的目的主要是探讨太阳能电池的基本特性，测量太阳能电池下述特性：1、在没有光照时，太阳能电池主要结构为一个二极管，测量该二极管在正向偏压时的伏安特性曲线，并求得电压和电流关系的经验公式。
2、测量太阳能电池在光照时的输出特性并求得它的短路电流( I SC)、开路电压( U OC)、最大输出功率 P m及填充因子 FF，填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。
3、光照效应：（1）测量短路电流 I SC和相对光强度J /J0之间关系，画出 I SC与相对光强J /J0之间的关系图。
（2）测量开路电压U OC和相对光强度J /J0之间的关系，画出U OC与相对光强J /J0之间的关系图关键字:硅光电池 PN结相对光强开路电压短路电流1 实验原理目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用，硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元，深入学习硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池的机理。
1.1 PN结的形成及单向导电性如果采用某种工艺，使一块硅片的一边成为P型半导体，另一边为N型半导体，由于P区有大量空穴（浓度大），而N区的空穴极少（浓度小），因此空穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散，并与N区的电子复合，在交界面附近的空穴扩散到N区，在交界面附近一侧的P区留下一些带负电的三价杂质离子，形成负空间电荷区。
同样，N区的自由电子也要向P区扩散，并与P区的空穴复合，在交界面附近一侧的N区留下一些带正电的五价杂质离子，形成正空间电荷区。
这些离子是不能移动的，因而在P型半导体和N型半导体交界面两侧形成一层很薄的空间电荷区，也称为耗尽层，这个空间电荷区就是PN结。
正负空间电荷在交界面两侧形成一个电场，称为内电场，其方向从带正电的N区指向带负电的P区，如图1所示。
太阳能电池特性研究实验论文资料
电流I(mA) 32.1 31.7 31.6 31.4 31.1 30.9 30.8 30.7 30.6 30.4 29.9 28.3 26 21.8 12.8 电阻R（Ω） 0 6 12 19 25 32 39 46 53 60 68 79 90 112 199
0 6.34 12.64 18.84 24.88 30.9 36.96 42.98 48.96 54.72 59.8 62.26 59.8 52.32 32 表3 三种太阳能电池输出特性实验 D=20㎝ 光强I=292W/㎡ S=2.5*10^-3m2 Pin=I×S=730mW
才明显增大。
．开路电压，短路电流与光强关系测量
5分钟。
将光功率探头装在太阳能
探头输出线连接到太阳能电池
。由近及远移动滑动支
5㎝）
I,记录对应的光强值.
测试仪设置为“电压表”状态．按图2A接线。按测量光强时的距离值（光
5cm记录对应的开路电压值Uoc。
2B接线．将太阳能电池输出线连接到电流表，按测量光强时的距离
的优点，具有很大的开发潜能。同时太阳
间断性和不稳定性、效率低和成本高的缺点，制约着太阳能的普及
这需要科研设计来克服。通过研究三种太阳能电池的光电特性，了解各自
太阳能电池的分类
也称光伏电池或光电池。美
Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池，但是效率太低，造价又
因此没有多少商业价值。后来由于航天科技的逐步发展，太阳能电池
便可以由转换为电能，若光子所携带得能量小于能隙时，光子没有足够的能
不会产生任何的电流，因此并非所有光子都能顺利地由太
），一般太阳能电池的转换效率在20％左右。
实验过程
太阳能电池原理范文
太阳能电池原理范文太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的装置。
它是一种半导体器件，根据光伏效应原理工作。
在晴朗的阳光下，太阳光照射到太阳能电池表面，产生电子与空穴对。
通过合适的导线和电路布置，可以将产生的直流电能转化为有用的电能。
太阳能电池的基本结构通常是由两个半导体层构成，其中一个层被掺杂为p型，另一个层被掺杂为n型。
半导体的掺杂可以通过在原始材料中添加杂质元素来实现。
掺杂后的半导体中将产生多数载流子和少数载流子。
以p型层为例，它有许多绝缘层的正空穴，以及从n层移动过来的负电子。
当太阳能照射到太阳能电池的表面时，光子与半导体原子发生相互作用。
如果光子的能量大于半导体材料对能量吸收的门槛，光子将被吸收，将其能量传给被吸收的电子。
被激发的电子获得足够的能量以克服能带间隙并跃迁到导带。
这个过程使得原来的电子能带上留下空穴，从而产生一个电子-空穴对。
由于p型层具有许多正空穴，而n型层具有许多自由电子，新产生的电子和空穴将被电场力推到不同的区域，形成势差。
这个势差会引起电流的流动。
若将正极与p型层连接，负极与n型层连接，并将电路与电池连接，电流就会开始流动。
在太阳能电池中，不同的材料用于构成p型和n型层。
常用的材料包括硅、硒化铟、硫化镉等。
其中，硅是最广泛使用的材料，因为它具有稳定性好、物理性质可控且成本低廉等优点。
为了提高太阳能电池的效率，科学家和工程师们致力于改进太阳能电池的设计和制造工艺。
一种改善效率的方法是通过将多个太阳能电池组装在一起，形成太阳能电池组或太阳能电池阵列。
这种阵列可以在更广泛的光敏面积上接收太阳能，并提供更多的电能。
太阳能电池作为一种可再生能源的转换器，具有广泛的应用前景。
它可以用于为家庭和工业提供电力，也可以用于卫星和空间探测器等航天器的能源供应。
随着科学技术的不断发展，我们有望看到更高效、更持久、更美观的太阳能电池问世，进一步推动可再生能源的发展和利用。
太阳能电池特性研究报告实验论文
本科生实验论文太阳能电池特性研究论文作者：郭海生专业：物理学年级：大二学号：1408405070指导老师：吴茂成完成日期：2015年12月15日摘要：本文对硅太阳能电池中的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池的暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性作了初步的分析和研究.关键词：太阳能电池特性、单晶、多晶、非晶、暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性、填充因子、转换效率引言：太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。
20世纪以来，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对能源的需求量不断增长。
太阳能资源具有数量巨大、时间长久、普照、清洁安全的优点，具有很大的开发潜能。
同时太阳能有分散性、间断性和不稳定性、效率低和成本高的缺点，制约着太阳能的普及使用，这需要科研设计来克服。
通过研究三种太阳能电池的光电特性，了解各自的优缺点，为太阳能电池发展搞清方向。
正文1.太阳能电池的分类太阳能电池是一种能进行能量转化的光电元件，也称光伏电池或光电池。
美国的Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池，但是效率太低，造价又过于昂贵，因此没有多少商业价值。
后来由于航天科技的逐步发展，太阳能电池所起的作用变得越来越重要，在太空飞行器中太阳能电池成为必不可少的重要元件，这也促进了太阳能电池的开发研究。
由于许多新技术的采用，太阳能电池的效率有了很大提高，新南威尔士大学的科研人员MartinA.Green领导的研究小组，已经使单晶硅太阳电池转换效率高达24.7％。
太阳能电池依据不同的标准，可以有不同的分类方法，根据太阳能电池技术的成熟程度来划分，可以分成以下几个阶段：第1代太阳能电池，主要是晶体硅太阳能电池；第2代太阳能电池，主要是各种薄膜太阳能电池；第3代太阳能电池，主要是各种新概念太阳能电池。
根据太阳能电池使用的基本材料来划分，可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机薄膜太阳能电池和燃料敏化太阳能电池等几种。
太阳能电池特性研究实验报告
太阳能电池特性研究实验报告太阳能电池特性研究实验报告引言：太阳能作为一种清洁、可再生的能源，近年来备受关注。
太阳能电池作为太阳能利用的核心技术之一，其特性研究对于提高太阳能利用效率具有重要意义。
本实验旨在探究太阳能电池的特性及其对环境因素的响应。
一、实验目的本实验旨在研究太阳能电池的特性，包括开路电压、短路电流、填充因子和转换效率，并探究环境因素对太阳能电池特性的影响。
二、实验原理太阳能电池是利用光生电压效应将太阳能转化为电能的装置。
在太阳能电池中，光线照射到半导体材料上，激发出电子-空穴对，形成光生电流。
通过将正负极连接外部电路，可以将光生电流转化为电能。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括太阳能电池、光源、电压表、电流表和电阻箱等。
2. 将太阳能电池置于光源下方，调整光源的强度，使得太阳能电池表面接收到均匀的光照。
3. 使用电压表和电流表分别测量太阳能电池的开路电压和短路电流。
4. 调整电阻箱的阻值，改变电路中的负载，记录太阳能电池的输出电压和输出电流。
5. 根据实验数据计算太阳能电池的填充因子和转换效率。
通过实验测量，得到了太阳能电池在不同光照强度下的开路电压和短路电流。
随着光照强度的增加，太阳能电池的开路电压呈现出先增大后减小的趋势，而短路电流则随光照强度的增加而增加。
这是因为在光照较弱时，太阳能电池中的载流子复合速率较慢，导致开路电压较低。
随着光照强度的增加，载流子的生成速率增加，导致短路电流增加。
然而，当光照强度过高时，太阳能电池中的电子-空穴对的生成速率达到饱和，载流子复合速率也增加，导致开路电压下降。
填充因子是太阳能电池特性的重要参数之一，它反映了太阳能电池的电流输出能力。
通过实验测量的数据，可以计算出太阳能电池的填充因子。
填充因子的大小受到太阳能电池的内部电阻和光照强度的影响。
当太阳能电池的内部电阻较小时，填充因子较大；而当光照强度较小时，填充因子较小。
转换效率是衡量太阳能电池性能的指标之一，它反映了太阳能电池将太阳能转化为电能的能力。
太阳能电池特性研究实验报告
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。
太阳能电池基本特性研究实验报告
太阳能电池基本特性研究实验报告一、引言。
太阳能电池是一种能够将太阳光直接转化为电能的装置，是目前可再生能源中应用最为广泛的一种。
太阳能电池的基本工作原理是利用光伏效应将太阳光能转化为电能。
本实验旨在研究太阳能电池的基本特性，为进一步了解太阳能电池的工作原理和性能提供实验数据和分析。
二、实验目的。
1. 研究太阳能电池的工作原理；2. 测量太阳能电池的输出电压和电流随光照强度的变化规律；3. 分析太阳能电池的最大功率点及其影响因素。
三、实验原理。
太阳能电池是由多个光伏电池组成的，光伏电池是一种能够将太阳能直接转化为电能的半导体器件。
当太阳光照射到光伏电池上时，光子能量被半导体材料吸收，激发出电子-空穴对，从而产生电流。
太阳能电池的输出特性与光照强度、温度等因素密切相关。
四、实验内容与步骤。
1. 实验仪器，太阳能电池、光照度测量仪、电压表、电流表、直流电源等；2. 实验步骤：a. 将太阳能电池放置在光照度测量仪下，并连接电压表和电流表；b. 调节直流电源输出电压，记录不同光照强度下太阳能电池的输出电压和电流值；c. 分析数据，绘制太阳能电池输出特性曲线。
五、实验数据与分析。
通过实验测量和数据处理，得到了太阳能电池在不同光照强度下的输出电压和电流值，绘制了太阳能电池的输出特性曲线。
实验结果表明，太阳能电池的输出电压和电流随光照强度的增加而增加，但在一定光照强度范围内，太阳能电池的输出功率并不是随着光照强度的增加而线性增加，而是存在一个最大功率点。
六、实验结论。
1. 太阳能电池的输出电压和电流随光照强度的增加而增加；2. 太阳能电池存在最大功率点，该点受光照强度和温度等因素影响；3. 实验结果验证了太阳能电池的基本特性。
七、实验总结。
通过本次实验，我们对太阳能电池的基本特性有了更深入的了解，掌握了太阳能电池的输出特性曲线绘制方法，为今后的太阳能电池研究和应用奠定了基础。
八、参考文献。
1. 高等学校太阳能电池实验教学研究组. 太阳能电池实验教学研究[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010.2. 刘志远. 太阳能电池原理与应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008.以上就是本次太阳能电池基本特性研究实验的全部内容，谢谢阅读！。
太阳能电池的基本特性[1]
![太阳能电池的基本特性[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/57742c4369eae009581bec78.png)
太阳能电池基本特性-----太阳能的发展前景引言：随着社会的发展，资源的利用越来越多，但是资源的储量却是越来越少，这就需要我们利用一些与传统资源相不同的新型能源。
太阳能是一种新型能源的代表，它将在我们今后的生活发展中起到很多的作用。
太阳能电池是将太阳能转换成电能的一中能量转换器，本论文将先对太阳能电池的一些基本特性进行研究，得到一些相应的结论，最后对太阳能在今后的发展中前景进行讨论！摘要：研究太阳能电池的基本结构和基本原理，通过具体实验，记录数据，对太阳能电池的基本特性和一些主要参数测定的分析，（参数包括：开路电压，短路电流，最佳负载电阻，填充因子等）。
太阳能在生活中的应用，未来的发展。
关键词：太阳能电池，特性、参数，能源。
署名：赵鹏正文：1，研究对象及相关术语。
研究太阳能电池的基本特性和主要参数，并对太阳能在生活中的应用及未来的发展前景的讨论！太阳能是一种辐射能，一种新的能源，要想将他转换成电能就必须借助一种能量转换器，即太阳能电池。
太阳能电池又称为光电池或光生伏特电池。
2，基本原理太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。
所谓光生伏特效应就是PN结在光照时结两端会产生光生电动势的现象。
（图）当光照在P型硅的外表面上时，如果照射光子能量大于材料的禁带宽度，则光子被吸收而在P区产生光生电子对，即光生电子和光生空穴。
由于P型硅做得很薄，故有很多光生载流子扩散到PN结中。
又因为PN结本身存在内电场，方向从N区指向P区，固而扩散的光生电子被电场加速而出穿过PN结到达N区，而光生空穴扩散到PN结中后，会被电场拉回到原来的P区。
这样，光生电子与光生空穴形成光生电场，方向与内电场相反。
太阳能电池的伏安特性：（数据，图）。
由数据及上图可得结论，在没有光照时，太阳能电池可视为一个理想的二极管！(1)对短路电流（Isc ）的测量：Isc=0.76mA在具体实验中，我们是采用直接用万用表接到光电池的两端进行测量，以此表示短路电流。
有机太阳能电池的光电性能研究毕业论文
有机太阳能电池的光电性能研究毕业论文电池的光电性能研究是有机太阳能研究领域中重要的课题。
本毕业论文旨在探讨有机太阳能电池的光电性能，通过实验和理论分析，深入研究有机太阳能电池的各种关键参数对其性能的影响。
本文首先介绍有机太阳能电池的基本原理和组成结构，然后从光吸收、载流子传输和能量损失等方面进行深入研究。
最后，对有机太阳能电池的光电性能进行了总结，并展望了未来的研究方向。
一、有机太阳能电池基本原理与结构有机太阳能电池是利用有机半导体材料的光电转化效应实现能源转化的装置。
它由一对光电活性层、电子传输层和阳极、阴极等组成。
光电活性层吸收光能并将其转化为电子和空穴，电子和空穴在电场作用下被分离，电子通过电子传输层流向阳极，空穴则通过光电活性层流向阴极，从而产生电流。
二、光吸收的影响因素有机太阳能电池的光吸收效率是影响其光电性能的关键参数之一。
光吸收效率受光吸收系数、活性层厚度、衍射和吸收谱等因素的影响。
通过调控这些参数，可以提高有机太阳能电池的光吸收效率，从而提高其光电转化效率。
三、载流子传输的影响因素载流子传输是有机太阳能电池中的另一个重要的性能指标。
载流子传输的效率受到电子传输层和光电活性层之间的能级对齐、载流子迁移率和界面接触等因素的影响。
通过优化电子传输层和光电活性层的能级对齐，提高载流子迁移率以及改善界面接触，可以有效提高有机太阳能电池的载流子传输效率。
四、能量损失的影响因素能量损失是有机太阳能电池中的一个重要问题，它导致了光电转化效率的降低。
有机太阳能电池的能量损失主要包括光吸收效率、载流子传输效率和空穴填充效率等方面的损失。
通过降低这些损失，可以提高有机太阳能电池的光电性能。
五、总结与展望通过对有机太阳能电池的光电性能研究，我们可以看出光吸收、载流子传输和能量损失等因素对有机太阳能电池的性能具有重要影响。
未来的研究方向可以从提高光吸收效率、优化载流子传输和减小能量损失等方面进行。
此外，还有待解决的问题包括提高有机太阳能电池的稳定性和寿命等。
太阳能电池特性实验报告
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。
太阳能电池特性研究实验报告
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。
太阳能电池论文6篇
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料是全球电子工业及光伏产业的基石。
按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。
过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等年供应量很小。
随着光伏产业的迅猛发展太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长预计到年太阳能级多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
因此世界各国都竞相开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新制备技术与工艺并趋向于把制备低纯度的太阳能级多晶硅工艺与制备高纯度的电子级多晶硅工艺区别开来以进一步降低成本。
本文将对太阳能级多晶硅的制备技术以及近年来涌现出的新技术与新工艺进行综述以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。
改良西门子法年西门子公司成功开发了利用还原 在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术并于年开始了工业规模的生产这就是通常所说的西门子法。
在西门子法工艺的基础上通过增加还原尾气干法回收系统、 氢化工艺实现了闭路循环于是形成了改良西门子法——闭环式 氢还原法。
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成 或外购 和工业硅粉在一定的温度下合成 然后对 进行分离精馏提纯提纯后的 在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。
改良西门子法包括五个主要环节即 合成、 精馏提纯、 的氢还原、尾气的回收和 的氢化分离。
该方法通过采用大型还原炉降低了单位产品的能耗。
通过采用 氢化和尾气干法回收工艺明显降低了原辅材料的消耗。
改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺国内外现有的多晶硅厂大多太阳能级多晶硅制备技术与工艺◇冯瑞华马廷灿姜山黄可中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 前沿新材料产业前沿采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。
所生产的多晶硅占当今世界生产总量的。
改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业其中电力成本约占总成本的左右。
硅烷热分解法年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷热分解制备多晶硅的方法即通常所说的硅烷法。
年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。
太阳能电池基本特性研究实验报告
太阳能电池基本特性研究实验报告一、实验目的本实验旨在研究太阳能电池的基本特性，包括太阳能电池的输出电流和电压随太阳辐射强度的变化规律、电池的光谱响应特性以及太阳能电池的能量转换效率等。
二、实验原理太阳能电池是一种半导体器件，主要由一个p型半导体和一个n型半导体构成，在两种材料的交界面上形成一个PN结。
当太阳辐射射到 PN 结上时，电子受到能量激发而从 P 区向 N 区运动，从而产生电势差，这就是太阳能电池的基本工作原理。
太阳能电池的输出电流和电压随太阳辐射强度的变化规律可以用伏安特性曲线来表示。
光谱响应特性可以通过将太阳能电池暴露在具有不同波长的单色光下，测量电池对不同波长光的响应来研究。
太阳能电池的能量转换效率可以用输出电力与进入电力之比来表示。
三、实验器材太阳能电池、恒流源、数字万用表、单色光源、光谱仪等。
四、实验步骤1. 使用数字万用表测量太阳能电池的开路电压和短路电流，并记录数据。
2. 将太阳能电池暴露在不同太阳辐射强度下，测量太阳能电池的输出电流和电压，并记录数据。
3. 将太阳能电池暴露在不同波长的单色光下，测量太阳能电池的输出电流和电压，并记录数据。
4. 使用光谱仪测量太阳能电池在不同波长光下的光谱响应，并记录数据。
5. 根据实验数据计算太阳能电池的能量转换效率，并进行比较分析。
五、实验结果与分析1. 输出电流和电压随太阳辐射强度的变化规律随着太阳辐射强度的增大，太阳能电池的输出电流和电压都会增加，但其增长趋势是不同的。
当太阳辐射强度较小时，输出电流的增长更加明显，而当太阳辐射强度较大时，输出电压的增长更加明显。
2. 光谱响应特性太阳能电池对不同波长的光的响应是不同的，其响应度最大的波长在可见光区域的绿黄色光波段。
随着波长的偏离，响应度逐渐降低。
3. 能量转换效率通过计算得到太阳能电池的能量转换效率为 XX%，与实验数据比较分析得知，太阳能电池的能量转换效率受到多种因素的影响，例如光谱匹配、电路匹配、光伏电池的材料参数等。
太阳能电池实验论文
太阳能电池特性实验仪实验报告丁淑伟（苏州大学物理科学与技术学院0908406027）摘要：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。
目前，太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。
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。
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。
本实验研究单晶硅，多晶硅，非晶硅3种太阳能电池的特性。
关键词：太阳能电池单晶硅多晶硅非晶硅引言：能源短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，全球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、石油等矿物能源的使用，产生大量的CO2、SO2等温室气体，造成全球变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生，给人类带来无穷的烦恼。
根据计算，现在全球每年排放的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，所以减少排放CO2、SO2等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。
推广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今后的必然趋势。
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，几十亿年内不会枯竭，因此我们把它们称为可再生能源。
太阳的光辐射可以说是取之不尽、用之不竭的能源。
太阳与地球的平均距离为1亿5千万公里。
在地球大气圈外，太阳辐射的功率密度为1.353kW /m2，称为太阳常数。
到达地球表面时，部分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。
太阳光辐射的能量非常巨大，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。
太阳能电池特性测试实验报告
太阳能电池特性测试实验报告一、1.1 实验目的与意义随着科技的不断发展，太阳能作为一种清洁、可再生的能源越来越受到人们的关注。
为了更好地了解太阳能电池的性能，提高太阳能电池的转换效率，我们进行了一次太阳能电池特性测试实验。
本实验旨在通过理论分析和实验验证，探讨太阳能电池的工作原理、性能参数及其影响因素，为太阳能电池的研究和应用提供理论依据。
二、2.1 实验原理太阳能电池是一种将太阳光能直接转化为电能的装置。
其工作原理是利用半导体材料的光电效应，当太阳光照射到半导体表面时，光子能量被吸收，使得半导体中的电子跃迁至导带，形成自由电子和空穴对。
在P-N结界面，自由电子和空穴相遇时，产生电场，从而产生电流。
太阳能电池的输出电压与太阳辐射强度成正比，输出电流与太阳辐射强度的平方成正比。
三、3.1 实验设备与材料1. 太阳能电池模块：用于接收太阳光并产生电流。
2. 数字万用表：用于测量电流和电压。
3. 短路开关：用于保护电路。
4. 直流电源：用于给太阳能电池模块供电。
5. 光纤激光器：用于产生单色光束。
6. 光谱仪：用于测量光强和光谱。
7. 数据处理软件：用于记录和分析实验数据。
四、3.2 实验步骤与方法1. 将太阳能电池模块安装在光源和数字万用表之间，确保模块表面与光源平行。
2. 用短路开关连接太阳能电池模块的正负极。
3. 用直流电源给太阳能电池模块供电。
4. 用光纤激光器产生单色光束，使其经过一个分束镜后分为两束光线。
5. 其中一束光线经过一个透镜后聚焦在太阳能电池模块上，另一束光线经过一个偏振片后得到一个具有一定相干度的光束。
6. 将光谱仪放置在聚焦后的光线附近，测量光强和光谱分布。
7. 用数据处理软件记录实验数据，并进行分析。
五、实验结果与分析通过本次实验，我们得到了太阳能电池模块的输出电流和电压数据。
我们还观察到了太阳光在经过分束镜、透镜和偏振片后的光谱分布情况。
根据实验数据和光谱分析结果，我们得出了太阳能电池的光电转换效率以及其随太阳辐射强度变化的关系。
太阳能电池基本特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除太阳能电池基本特性实验报告篇一：实验报告--太阳能电池伏安特性的测量实验报告姓名：张伟楠班级：F0703028学号：5070309108实验成绩：同组姓名：张家鹏实验日期：08.03.17指导教师：批阅日期：太阳能电池伏安特性的测量【实验目的】1.了解太阳能电池的工作原理及其应用2.测量太阳能电池的伏安特性曲线【实验原理】1．太阳电池的结构以晶体硅太阳电池为例，其结构示意图如图1所示．晶体硅太阳电池以硅半导体材料制成大面积pn结进行工作．一般采用n+/p同质结的结构，即在约10cm×10cm面积的p型硅片（厚度约500μm）上用扩散法制作出一层很薄（厚度~0.3μm）的经过重掺杂的n型层．然后在n型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极．在整个背面也制作金属膜，作为背面欧姆接触电极．这样就形成了晶体硅太阳电池．为了减少光的反射损失，一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜．图一太阳电池结构示意图2．光伏效应图二太阳电池发电原理示意图当光照射在距太阳电池表面很近的pn结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度eg，则在p区、n区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对．那些在结附近n区中产生的少数载流子由于存在浓度梯度而要扩散．只要少数载流子离pn结的距离小于它的扩散长度，总有一定几率扩散到结界面处．在p区与n区交界面的两侧即结区，存在一空间电荷区，也称为耗尽区．在耗尽区中，正负电荷间形成一电场，电场方向由n区指向p区，这个电场称为内建电场．这些扩散到结界面处的少数载流子（空穴）在内建电场的作用下被拉向p区．同样，如果在结附近p区中产生的少数载流子（电子）扩散到结界面处，也会被内建电场迅速被拉向n区．结区内产生的电子–空穴对在内建电场的作用下分别移向n区和p区．如果外电路处于开路状态，那么这些光生电子和空穴积累在pn结附近，使p区获得附加正电荷，n区获得附加负电荷，这样在pn结上产生一个光生电动势．这一现象称为光伏效应（photovoltaiceffect,缩写为pV）．3．太阳电池的表征参数太阳电池的工作原理是基于光伏效应．当光照射太阳电池时，将产生一个由n区到p区的光生电流Iph．同时，由于pn结二极管的特性，存在正向二极管电流ID，此电流方向从p区到n区，与光生电流相反．因此，实际获得的电流I为（1）式中VD为结电压，I0为二极管的反向饱和电流，Iph为与入射光的强度成正比的光生电流，其比例系数是由太阳电池的结构和材料的特性决定的．n称为理想系数（n值），是表示pn结特性的参数，通常在1~2之间．q为电子电荷，kb为波尔茨曼常数，T为温度．如果忽略太阳电池的串联电阻Rs，VD即为太阳电池的端电压V，则（1）式可写为（2）当太阳电池的输出端短路时，V=0（VD≈0），由（2）式可得到短路电流即太阳电池的短路电流等于光生电流，与入射光的强度成正比．当太阳电池的输出端开路时，I=0，由（2）和（3）式可得到开路电压（3）当太阳电池接上负载R时，所得的负载伏–安特性曲线如图2所示．负载R可以从零到无穷大．当负载Rm使太阳电池的功率输出为最大时，它对应的最大功率pm为（4）式中Im和Vm分别为最佳工作电流和最佳工作电压．将Voc与Isc的乘积与最大功率pm之比定义为填充因子FF，则（5）FF为太阳电池的重要表征参数，FF愈大则输出的功率愈高．FF取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想系数、串联电阻和并联电阻等．太阳电池的转换效率η定义为太阳电池的最大输出功率与照射到太阳电池的总辐射能pin之比，即（6）图三太阳电池的伏–安特性曲线4．太阳电池的等效电路图四太阳电池的等效电路图太阳电池可用pn结二极管D、恒流源Iph、太阳电池的电极等引起的串联电阻Rs和相当于pn结泄漏电流的并联电阻Rsh组成的电路来表示，如图3所示，该电路为太阳电池的等效电路．由等效电路图可以得出太阳电池两端的电流和电压的关系为（7）为了使太阳电池输出更大的功率，必须尽量减小串联电阻Rs，增大并联电阻Rsh．【实验数据记录、实验结果计算】◆实验中测得的各个条件下的电流、电压以及对应的功率的表格如下：表11.根据以上数据作出各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线2.各个条件下，光伏组件的输出功率p随负载电压V的变化【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】◆各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线图的分析与讨论从图中的曲线可以明显看出：1.光照距离越近，也即是光强越大，电池产生的电动势越大（但不能断定是否有上界）；2.研究电动势的大小，两个电池并联，电动势几乎不变，电池串联，电动势大致增大一倍；3.研究电池电阻的大小，在I-V图里，函数线越陡，电阻越小，函数线越平坦，电阻越大。
太阳能电池基本特性研究实验报告
太阳能电池基本特性研究实验报告太阳能电池基本特性研究实验报告引言：太阳能电池是一种利用太阳光转化为电能的装置，具有环保、可再生等优点，因此在可持续能源领域备受关注。
本实验旨在研究太阳能电池的基本特性，包括光照强度对电池输出电流的影响、温度对电池输出电压的影响以及不同材料制成的太阳能电池的比较等。
实验一：光照强度对电池输出电流的影响实验装置：太阳能电池、光源、电流计、电压计实验步骤：1. 将太阳能电池连接到电流计和电压计上，并将光源对准电池表面。
2. 开启光源，调节光照强度，记录不同光照强度下的电流值。
3. 分析数据，绘制光照强度与电流的关系曲线。
实验结果：实验结果显示，光照强度与太阳能电池输出电流呈正相关关系。
随着光照强度的增加，电流值也随之增加。
这是因为太阳能电池中的光敏材料吸收光能后，产生电子-空穴对，从而形成电流。
因此，光照强度越高，太阳能电池输出电流越大。
实验二：温度对电池输出电压的影响实验装置：太阳能电池、温度控制装置、电压计实验步骤：1. 将太阳能电池连接到电压计上，并通过温度控制装置调节电池的温度。
2. 记录不同温度下的电压值。
3. 分析数据，绘制温度与电压的关系曲线。
实验结果：实验结果显示，温度对太阳能电池输出电压有一定的影响。
随着温度的升高，电压值呈现下降的趋势。
这是因为太阳能电池中的光敏材料在高温下容易发生退化，从而导致电池的电压下降。
因此，在实际应用中，需要注意控制太阳能电池的工作温度，以保证其正常工作和输出电压的稳定。
实验三：不同材料制成的太阳能电池的比较实验装置：不同材料制成的太阳能电池、光源、电流计、电压计实验步骤：1. 将不同材料制成的太阳能电池连接到电流计和电压计上，并将光源对准电池表面。
2. 开启光源，记录不同太阳能电池的电流和电压值。
3. 分析数据，比较不同太阳能电池的性能差异。
实验结果：实验结果显示，不同材料制成的太阳能电池具有不同的性能特点。
例如，硅太阳能电池具有较高的转换效率和稳定性，是目前应用最广泛的太阳能电池；铜铟镓硒(CuInGaSe2)太阳能电池具有较高的光吸收能力和较高的光电转换效率，但成本较高。
光伏专业毕业论文
光伏专业毕业论文光伏专业毕业论文光伏专业是近年来备受关注的一个领域，它涉及到太阳能发电技术的研究和应用。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的潜力和广阔的市场前景。
因此，选择光伏专业并进行毕业论文研究，不仅对个人的学术发展有着重要意义，也对社会的可持续发展起到积极的推动作用。
在光伏专业的毕业论文中，研究的内容可以包括太阳能电池的工作原理、材料的选择与优化、效率的提升等方面。
首先，我们可以从太阳能电池的基本原理入手，介绍光伏效应和光伏材料的特性。
太阳能电池的工作原理是将太阳能转化为电能的过程，了解其工作原理对于进一步研究和改进太阳能电池具有重要意义。
其次，我们可以研究太阳能电池中使用的材料，包括硅、铜铟镓硒等。
这些材料的选择和优化对太阳能电池的性能有着直接的影响。
例如，硅是目前太阳能电池中最常用的材料之一，但其效率和成本仍然存在一定的挑战。
因此，研究如何改进硅材料的性能，提高太阳能电池的效率，是一个具有挑战性和前景的课题。
除了材料的选择和优化，提高太阳能电池的效率也是光伏专业毕业论文中的重要研究方向。
通过改进电池结构、优化光伏组件的布局和设计，以及提高光伏转换效率等方法，可以有效地提高太阳能电池的发电效率。
这不仅对于提高太阳能发电的经济性和可行性有着重要意义，也对于推动可再生能源的发展起到积极的促进作用。
此外，光伏专业的毕业论文还可以关注太阳能电池的应用领域和市场前景。
随着全球对可再生能源需求的增加，太阳能电池在住宅、商业和工业领域的应用越来越广泛。
研究太阳能电池的市场前景和发展趋势，有助于了解光伏产业的发展方向和商业化的机会。
最后，光伏专业的毕业论文可以结合实际案例进行分析和评估。
通过对已有光伏项目的调研和研究，可以了解光伏技术在实际应用中的挑战和机遇。
同时，也可以通过对光伏项目的经济效益和环境效益进行评估，为光伏产业的发展提供参考和建议。
总之，光伏专业的毕业论文研究内容广泛，可以从太阳能电池的工作原理、材料的选择与优化、效率的提升、应用领域和市场前景等方面进行深入研究。
《2024年CH3NH3PbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究》范文
《CH3NH3PbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，可再生能源的开发与利用已成为科研领域和工业界的重要研究方向。
CH3NH3PbI3（简称MAPbI3）作为太阳能电池的主要材料，因其高光吸收系数、长的载流子寿命以及适合的光学带隙等特点，得到了广泛的关注和深入研究。
本篇论文将着重讨论MAPbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究进展，以探讨如何进一步提升其光电转换效率和稳定性。
二、MAPbI3太阳能电池界面修饰1. 界面修饰的重要性界面是太阳能电池中光吸收层与电极之间的重要部分，其性质直接影响着电荷的传输和分离效率。
因此，对MAPbI3太阳能电池的界面进行修饰，是提高其光电性能的关键手段之一。
2. 界面修饰的方法（1）表面钝化：通过在MAPbI3表面引入适当的钝化剂，可以减少表面缺陷态的密度，从而提高电荷的传输效率。
（2）异质结界面优化：通过调整界面处的能级结构，可以改善电荷的分离和传输，减少电荷复合。
（3）引入纳米结构：在界面处引入纳米结构，如纳米线、纳米点等，可以增加光吸收面积，提高光子的利用率。
三、微观光电特性研究1. 光电转换效率MAPbI3太阳能电池的光电转换效率是其最重要的性能指标之一。
通过优化界面结构和改善材料性能，可以有效提高光电转换效率。
2. 载流子传输与分离载流子的传输与分离是太阳能电池工作过程中的关键步骤。
通过研究载流子的传输路径和速度，可以了解电池的工作机制和性能。
3. 光响应特性光响应特性反映了太阳能电池对光的响应能力。
通过研究光响应特性，可以了解电池的光吸收、光生电流以及光生电压等性能。
四、实验结果与讨论本部分将详细介绍实验过程及结果，并针对实验结果进行深入讨论和分析。
具体包括：1. 界面修饰后的MAPbI3太阳能电池的光电性能参数（如开路电压、短路电流、填充因子等）的改善情况。
2. 界面修饰对载流子传输与分离的影响，如载流子寿命、迁移率等。
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本科生实验论文太阳能电池特性研究论文郭海生专业：物理学年级：大二学号：1408405070指导老师：吴茂成完成日期：2015年12月15日摘要：本文对硅太阳能电池中的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池的暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性作了初步的分析和研究.关键词：太阳能电池特性、单晶、多晶、非晶、暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性、填充因子、转换效率引言：太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。
20世纪以来，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对能源的需求量不断增长。
太阳能资源具有数量巨大、时间长久、普照大地、清洁安全的优点，具有很大的开发潜能。
同时太阳能有分散性、间断性和不稳定性、效率低和成本高的缺点，制约着太阳能的普及使用，这需要科研设计来克服。
通过研究三种太阳能电池的光电特性，了解各自的优缺点，为太阳能电池发展搞清方向。
正文太阳能电池是一种能进行能量转化的光电元件，也称光伏电池或光电池。
美国的Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池，但是效率太低，造价又过于昂贵，因此没有多少商业价值。
后来由于航天科技的逐步发展，太阳能电池所起的作用变得越来越重要，在太空飞行器中太阳能电池成为必不可少的重要元件，这也促进了太阳能电池的开发研究。
由于许多新技术的采用，太阳能电池的效率有了很大提高，新南威尔士大学的科研人员MartinA.Green领导的研究小组，已经使单晶硅太阳电池转换效率高达24.7％。
太阳能电池依据不同的标准，可以有不同的分类方法，根据太阳能电池技术的成熟程度来划分，可以分成以下几个阶段：第1代太阳能电池，主要是晶体硅太阳能电池；第2代太阳能电池，主要是各种薄膜太阳能电池；第3代太阳能电池，主要是各种新概念太阳能电池。
根据太阳能电池使用的基本材料来划分，可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机薄膜太阳能电池和燃料敏化太阳能电池等几种。
根据太阳能电池的结构来划分，可以将太阳能电池分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类。
本文对硅太阳能电池中的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池的暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性作了初步的分析和研究.太阳能电池的制作材料多种多样，有硅.硒.砷化镓.硫化镉等，但目前在全球占据主导地位的主要是硅材料太阳能电池，因此本文中主要以硅材料太阳能电池为代表来讨论太阳能电池的工作原理。
晶体硅太阳能电池的结构如图2-1所示，晶体硅太阳能电池是用硅材料制成大面积pn结进行工作的，一般是以P 型硅半导体材料作为基质材料，在P 型硅外表扩散出一层很薄的经过重掺杂的n 型层，然后在n 型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极，在整个反面制作作为反面接触电极的金属膜。
太阳能电池的外表一般会做绒面处理或覆盖减反射膜以减少光的反射损失。
当太阳能电池外表的pn 结受到太阳光的照射时，如果入射光子的能量高于硅材料的禁带宽度，则在n 区、P 区和结区中会因光子被吸收而产生电子空穴对，在结附近的n 区中产生的少数载流子会因为存在浓度梯度而扩散。
如果少数载流子离pn 结的距离小于它的扩散长度，就会有扩散到结界面处的几率。
在结区即P 区与n 区交界面的两侧存在一个被称为耗尽层的空间电荷区。
在耗尽层内的正负电荷间会形成一个方向由n 区指向P 区的内建电场。
扩散到结界面处的少数载流子空穴会被内建电场拉向P 区，而扩散到结界面处的少数载流子电子会被内建电场拉向n 区，结区内产生的电子一空穴对会被内建电场分别拉向n 区和P 区。
在外电路处于开路状态的情况下，这些光生电子和空穴会积累在pn 结附近，结果使P 区获得附加正电荷，n 区获得附加负电荷，在pn 结上就会产生光生电动势。
这一现象称为光生伏打效应，也称光伏效应，太阳能电池就是根据光伏效应工作的。
太阳能电池将太阳光能转换为电能是依赖自然光中的的量子--光子．而每个光子所携带的能量为Eph:Eph(λ)=hcλ式中：h 表示普朗克常数〔6.626*10^-34J.S 〕,c 表示光速〔3*10^8m/s 〕, λ表示光子波长。
在不同的光谱中光子所携带的能量不―样，当光子所携带的能量假设大于能隙，便可以由转换为电能，假设光子所携带得能量小于能隙时，光子没有足够的能量来形成电子空穴对，不会产生任何的电流，因此并非所有光子都能顺利地由太阳能电池将光能转换为电能。
电池的能隙由电池材料决定〔对于晶体硅，约为1.1ev 〕，一般太阳能电池的转换效率在20％左右。
1．硅太阳能电池的暗伏安特性测量暗伏安特性是指无光照射时，流经太阳能电池的电流与外加电压之间的关系。
用遮光罩罩住太阳能电池。
测试原理图如图6所示。
将待测的太阳能电池接到测试仪上的“电压输出”接口，电阻箱调至50Ω后串连进电路起保护作用，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0.1V 记一次电流值。
记录到表1中。
将电压输入调到0V 。
然后将“电压输出”接口的两根连线互换，即给太阳能电池加上反向的电压。
逐渐增大反向电压，记录电流随电压变换的数据于表1中。
图6 伏安特性测量接线原理图表1 三种太阳能电池的暗伏安特性测量电压(V) 电流(mA)单晶硅多晶硅非晶硅-1-7-6-5 -1-4-3-2-10 0 0 031316实验结论：加反向电压时，单晶硅电流大于多晶硅，大于非晶硅，而且电流非常小，说明加反向电压时阻碍非常大。
加正向电压时，单晶硅一开始把多晶硅大，但很快被超过，而且值较大并且升得快，而非晶硅的电流值一直最小，而且到5V才明显增大。
2．开路电压，短路电流与光强关系测量打开光源开关，预热5分钟。
打开遮光罩。
将光功率探头装在太阳能电池板位置，探头输出线连接到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”。
由近及远移动滑动支架，测量距光源一定距离〔每次增加5㎝〕的光强I,记录对应的光强值.然后将光功率探头换成单晶硅太阳能电池，测试仪设置为“电压表”状态．按图2A接线。
按测量光强时的距离值〔光强已知〕距离每增加5cm记录对应的开路电压值Uoc。
再按图2B接线．将太阳能电池输出线连接到电流表，按测量光强时的距离值〔光强己知〕距离每增加5cm记录对应的短路电流值Isc。
将单晶硅太阳能电池换成多晶硅和非晶硅太阳能电池重复以上操作。
将测得的光强I，三种太阳能电池的开路电压值Uoc、短路电流值Isc记录在表2中。
根据测量数据分别作太阳能电池的开路电压、短路电流随光强变化的关系曲线。
距离〔cm〕10 15 20 25 30 35 40 45 50 光强I〔W/m2〕1072 540 292 182 127 92 72 58 48单晶硅开路电压Voc〔V〕短路电流Isc〔mA)表2 三种太阳能电池开路电压与短路电流随光强变化关系多晶硅开路电压Voc 〔V〕短路电流Isc〔mA)非晶硅开路电压Voc〔V〕短路电流Isc〔mA)1实验结论：〔1〕距离越大，光强越小〔2〕光强越小，三种太阳能电池的开路电压与短路电流都变小〔3〕光强变小时，开路电压改变较平缓，而短路电流一开始下降趋势较大，然后趋势较小将单晶硅太阳能电池板安装到支架上，并将滑动支架固定在导轨上某一个位置〔如20cm〕，一定光照强度下,以电阻箱作为太阳能电池负载。
通过改变电阻箱的电阻值记录太阳能电池的输出电压U和电流I,并计算输出功率P=U×I，将其记录在表3中。
将单晶硅太阳能电池换成多晶硅和非晶硅太阳能电池重复以上操作并分别计算三种太阳能电池的填充因子和转换效率。
注：入射到太阳能电池板上的光功率Pin=I×S,I为光强，S为太阳能电池板面积,S=2.5*10^-3m²。
根据表3数据和图可以得出三种太阳能电池的最正确匹配负载分别为：单晶硅：79Ω，多晶硅：116Ω，非晶硅：705Ω4填充因子FF定义为：FF=Pmax Uoc*Isc填充因子是表征太阳电池性能优劣的重要参数，其值越大，电池的光电转换效率越高，一般的硅光电池FF值在0.75到0.8之间。
转换效率ηs定义为：ηs=PmaxPin ×100%Pin 为入射到太阳能电池外表的光功率。
理论分析及实验说明，在不同的光照条件下，短路电流随入射光功率线性增长，而开路电压在入射光功率增加时只略微增加，如图5所示。
在实际应用中，为得到所需的输出电流，通常将假设干电池单元并联，为得到所需输出电压，通常将假设干己并联的电池组串连，组成电池板。
因此，它的伏安特性虽类似于普通二极管，但取决于太阳能电池的材料，结构及组成组件时的串并连关系，本实验提供的组件是将假设干单元并联。
根据表3中数据计算三种太阳能电池的填充因子：表4 三种太阳能电池的填充因子三种太阳能电池的填充因子光强强度：W/m2 单晶硅 多晶硅 非晶硅开路电压Voc 〔V 〕 短路电流Isc(mA 〕Isc*Voc Pmax 填充因子72.1%68.4%41.1%计算转换效率：表5 三种太阳能电池的转换效率表三种太阳能电池的转换效率单晶硅 多晶硅 非晶硅输出最大功率 入射光功率 730 730 730 转换功率8.61%5.90%0.75%图5不同光照条件下的U-I 曲线注意事项：1．在预热光源的时候，需用遮光罩罩住太阳能电池，以降低太阳能电池的温度，减小实验误差；2．光源工作及关闭后的约1小时期间，灯罩外表的温度都很高，请不要触摸；3．可变负载只能适用于本实验，否则可能烧坏可变负载；4．220V电源需可靠接地参考文献：1、硅太阳能电池特性的实验研究〔王志军、李守春、王连元、张金宝〕2、阳光下的现代化未来陈琬君。