探究太阳能电池的输出特性
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全暗时太阳能在外接偏压式伏安特性电路
全暗情况下太阳能电池在外加偏 压时伏安特性数据记录:
1
2
3
4
5
6
7
8
U1(V) 0.700 1.200 1.511 1.804 1.919 2.155 2.244 2.307
U2(mV) 20.5 56.1 97.6 162.3 199.9 303.3 356.2 399.4
目录
1 引言 2 原理简述 3 输出特性测量 4 数据分析 5 总结
引言
目前，太阳能的利用主要集中在热 能和发电两方面。利用太阳能发电 目前有两种方法，一是利用热能产 生蒸气驱动发电机发电，二是太阳 能电池。
原理简述
Diagram 2
电子和空穴在电厂的作用下产生光电 流
输出特性测量：
1.无光照时，测量太阳能电池的伏安 特性曲线
光照下太阳能电池输出电流和电 压的关系:
3
2.5 Blackline:y1
2 Mark x:X
1.5
I/mA
1
0.5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
U/V
一定光照下输出功率和电压关系:
P/(mW)
6
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Mark x:X
4
Blackline:y1
3
2
1
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
U/V
通过最小二乘法拟合得到
5
800 2.006 2.48 4.9749 16 3000 2.867 0.95 2.7236
6
1000 2.270 2.25 5.1075 17 3200 2.880 0.90 2.5920
7
1200 2.444 2.02 4.9369 18 3400 2.891 0.85 2.4573
8
1400 2.558 1.82 4.6556 19 3600 2.901 0.80 2.3208
Thank you
Logo
1
200 0.601 2.85 1.7129 12 2200 2.778 1.26 3.5003
2
300 0.875 2.83 2.4763 13 2400 2.807 1.16 3.2561
3
400 1.142 2.79 3.1862 14 2600 2.831 1.08 3.0575
4
600 1.621 2.66 4.3119 15 2800 2.851 1.01 2.8795
9
1600 2.641 1.64 4.3312 20 3800 2.908 0.76 2.2101
10 1800 2.693 1.49 4.0126 21 4000 2.917 0.73 2.1294
11 2000 2.741 1.36 3.7278 22 4200 2.925 0.69 2.0182
2
2.5
U/(V)
全暗情况下太阳能电池外加偏压 时的伏安特性曲线:
6.5
6
5.5 Mark x:X
5
lnI
4.5 Blackline:y1=1.5898x+2.5696
4
3.5
3
2.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
U/(V)
由lnI=βU+lnI0最小二乘法，将表 中最后6数据处理得：
β=1.5898V-1
ISC=2.9200mA， 开路电压
UOC=3.4056V， 最大输出功率
P=5.1075mW, 根据[FF=Pm/(ISCUOC)]，得到
FF=0.5136。
结束语：
本文从太阳能电池的结构、工作原理 出发, 论述了表征太阳能电池特性的 短路电流、开路电压、填充因子等参 数。对于了解太阳能电池的基本特性 有很大的帮助, 同时, 对太阳能电池 的设计和测试也有一定的指导作用。
lnI0=13.0601μA 相关系数为：
r=0.9956。
在不加偏压时，用光源照射，保持光 源到太阳能电池距离为20cm，测量 太阳能电池的特性：
无偏压恒定光照下的伏安特性测量电路
恒定光照下太阳能电池在不加偏 压时伏安特性数据记录：
R(Ω) U1(V) I(mA) P(mW)
R(Ω) U1(V) I(mA) P(mW)
I(μA) 20.5 56.1 97.6 162.3 199.9 303.3 356.2 399.4
全暗情况下太阳能电池外加偏压 时的伏安特性曲线:
700
600
500
I/(μA)
400
300
Mark x:X
200
BБайду номын сангаасackline:y=13.0601*exp(1.5898*x)
100
0
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0.5
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全暗情况下太阳能电池在外加偏 压时伏安特性数据记录:
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U1(V) 0.700 1.200 1.511 1.804 1.919 2.155 2.244 2.307
U2(mV) 20.5 56.1 97.6 162.3 199.9 303.3 356.2 399.4
目录
1 引言 2 原理简述 3 输出特性测量 4 数据分析 5 总结
引言
目前，太阳能的利用主要集中在热 能和发电两方面。利用太阳能发电 目前有两种方法，一是利用热能产 生蒸气驱动发电机发电，二是太阳 能电池。
原理简述
Diagram 2
电子和空穴在电厂的作用下产生光电 流
输出特性测量：
1.无光照时，测量太阳能电池的伏安 特性曲线
光照下太阳能电池输出电流和电 压的关系:
3
2.5 Blackline:y1
2 Mark x:X
1.5
I/mA
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0.5
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U/V
一定光照下输出功率和电压关系:
P/(mW)
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Mark x:X
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Blackline:y1
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U/V
通过最小二乘法拟合得到
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800 2.006 2.48 4.9749 16 3000 2.867 0.95 2.7236
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1000 2.270 2.25 5.1075 17 3200 2.880 0.90 2.5920
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1200 2.444 2.02 4.9369 18 3400 2.891 0.85 2.4573
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1400 2.558 1.82 4.6556 19 3600 2.901 0.80 2.3208
Thank you
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200 0.601 2.85 1.7129 12 2200 2.778 1.26 3.5003
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400 1.142 2.79 3.1862 14 2600 2.831 1.08 3.0575
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600 1.621 2.66 4.3119 15 2800 2.851 1.01 2.8795
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1600 2.641 1.64 4.3312 20 3800 2.908 0.76 2.2101
10 1800 2.693 1.49 4.0126 21 4000 2.917 0.73 2.1294
11 2000 2.741 1.36 3.7278 22 4200 2.925 0.69 2.0182
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U/(V)
全暗情况下太阳能电池外加偏压 时的伏安特性曲线:
6.5
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5.5 Mark x:X
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lnI
4.5 Blackline:y1=1.5898x+2.5696
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2.5
U/(V)
由lnI=βU+lnI0最小二乘法，将表 中最后6数据处理得：
β=1.5898V-1
ISC=2.9200mA， 开路电压
UOC=3.4056V， 最大输出功率
P=5.1075mW, 根据[FF=Pm/(ISCUOC)]，得到
FF=0.5136。
结束语：
本文从太阳能电池的结构、工作原理 出发, 论述了表征太阳能电池特性的 短路电流、开路电压、填充因子等参 数。对于了解太阳能电池的基本特性 有很大的帮助, 同时, 对太阳能电池 的设计和测试也有一定的指导作用。
lnI0=13.0601μA 相关系数为：
r=0.9956。
在不加偏压时，用光源照射，保持光 源到太阳能电池距离为20cm，测量 太阳能电池的特性：
无偏压恒定光照下的伏安特性测量电路
恒定光照下太阳能电池在不加偏 压时伏安特性数据记录：
R(Ω) U1(V) I(mA) P(mW)
R(Ω) U1(V) I(mA) P(mW)
I(μA) 20.5 56.1 97.6 162.3 199.9 303.3 356.2 399.4
全暗情况下太阳能电池外加偏压 时的伏安特性曲线:
700
600
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I/(μA)
400
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Mark x:X
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BБайду номын сангаасackline:y=13.0601*exp(1.5898*x)
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