非晶硅、多晶硅太阳电池输出特性实验报告

实验名称：非晶硅、多晶硅太阳电池特性测试

一、 实验目的

（1） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的结构。 （2） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的外特性。

（3） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池外特性的影响因素。 二、实验材料及设备 1． 2． 3． 4．

三、 实验步骤

1、模拟太阳光条件下，多晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线

测量记录日期、时间和地点；绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数（用于计算电池面积）；并记录太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。

(1) 在室内太阳光模拟器下，分别测试光强为1 sun（1000W/m2）、0.5 sun

（500W/m2）下的电池的电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），与输出外特性曲线。

(2) 具体测量方法：分别在上述一定光强下，逐步改变电阻箱（负载）的阻值RL，分别测量电池两端的I和U。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。

非晶硅、多晶硅太阳电池板（单电池与电池阵列） 3块 光源（氙灯） 1套 数字万用表 2块 电阻箱阻 1个

图1电池外特性测试简图

2. 自然太阳光条件下，多晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。

(1) 选择户外有太阳光的地方，记录天气状况，测试时间，并测试太阳

光辐射强度； (2) (3)

改变多晶硅电池板与地平线的夹角，分别测量在0o、30o和45o夹角下，电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc）。 分别在上述夹角下，逐步改变电阻箱的阻值（即负载电阻）RL，测量

不同电阻值下的电池两端的I和U，以绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。

3. 户外自然光照下多晶硅太阳电池阵列板的输出外特性

测量记录日期、时间和地点；记录太阳电池阵列的结构与几何尺寸，应于估算电

池面积；记录天气状况、太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 (1) 在太阳光照下，水平放置电池阵列板，先测试出在当前光照下的短路电流（Isc）

和空载电压（Uoc），在逐步改变负载，测量电池阵列的输出外特性。

(2) 用黑色遮光板遮住一半面积的阵列板，记录电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），进一步测量该条件下的外特性曲线。

4. 户外自然光照下非晶硅太阳电池阵列板的输出外特性

测量记录日期、时间和地点；记录太阳电池阵列的结构与几何尺寸，应于估算电池面积；记录天气状况、太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 (1) 在太阳光照下，水平放置电池阵列板，先测试出在当前光照下的短路电流（Isc）

和空载电压（Uoc），在逐步改变负载，测量电池阵列的输出外特性。 (2) 用黑色遮光板遮住一半面积的阵列板，记录电池的短路电流（Isc）和空载电

压（Uoc），进一步测量该条件下的外特性曲线。 四、 实验结果

针对单晶硅单电池、单晶硅电池阵列、多晶硅单电池、多晶硅电池阵列4种电池板，整理开路电压、短路电流、输出特性的测试结果。根据本次试验结果，并结合单晶硅电池的测试结果：

a) 绘制多晶硅及非晶硅阵列板串并联方式简图，标明单电池的有效面积。

多晶硅单电池有效面积：24.8cm2

b)整理实验数据，分别绘出多晶硅电池单电池、电池阵列板在不同测试

条件下的外特性曲线。讨论光照条件对同一电池输出特性的影响规律，分析讨论单个电池与电池阵列的输出特性（外特性曲线）的差异与产生的原因。

(1)多晶硅自然光条件下不同角度测试 0度放置

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