太阳能电池特性研究实验论文 - 图文

3.1 3.2 3.5 3.7 4.3 4.9 5.5 6

0.142 0.2 0.5 1 4.6 14.5 31 48.6

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。 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 距离（cm） 10 15 20 25 30 35 40 45 光强I（W/m2） 1072 540 292 182 127 92 72 58 开路电压2.98 2.85 2.75 2.67 2.61 2.55 2.5 2.45 Voc（V） 单晶硅 短路电流132.1 57.1 31.7 20.2 14.1 10.5 8.1 6.6 Isc（mA) 开路电压2.93 2.78 2.67 2.58 2.5 2.43 2.37 2.32 Voc（V） 多晶硅 短路电流91.6 40.3 23.6 15.2 10.9 8.2 6.5 5.2 Isc（mA) 开路电压3.38 3.25 3.16 3.08 3.02 2.97 2.92 2.88 Voc（V） 非晶硅 短路电流17.2 7.6 4.2 2.6 1.8 1.3 1 0.8 Isc（mA) 50 48 2.4 5.4 2.27 4.3 2.85 0.7

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

3.测量太阳能电池输出特性

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。

电压0 U(V) 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 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 单电阻R晶0 （Ω） 硅 功率0 P(mW) 电流32.31.30.29.12.31.6 31.4 31.1 30.8 30.7 30.6 30.4 28.3 26 21.8 I(mA) 1 7 9 9 8 6 12 19 25 32 39 46 53 60 68 79 90 112 199 6.312.618.824.830.36.942.948.954.759.62.252.359.8 32 4 4 4 8 9 6 8 6 2 8 6 2 多电阻R晶0 （Ω） 硅 功率0 P(mW) 电流23.22.20.22 21.3 20.8 20.3 20.2 20.1 20 20 19.5 18.3 14.5 6.4 I(mA) 1 9 5 9 18 28 39 49 60 71 81 92 102 115 128 169 399 4.512.716.620.24.328.232.142.08.8 36 40 42.9 34.8 16 8 8 4 5 6 8 6 9 2.6 2 非电阻R0 晶（Ω） 硅 功率0 P(mW) 电流4.4 4.3 4.3 4.2 4.1 3.9 3.8 3.6 3.3 3 I(mA) 1.8 1.4 1.2 0.9 0.6 0.4 21429442466448 96 146 199 259 326 399 494 614 790 1090 1319 1649 9 9 9 9 0.81.72 2.52 3.28 3.9 4.56 5.04 5.28 5.4 5.2 4.4 4.14 3.36 3 6

2.31.61.14 2 2