太阳能电池内阻测量_第1页
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文档简介

1、太阳能电池内阻测量一实验目的1.熟悉太阳能电池的工作原理2.对太阳能电池在有光照情况下的内阻进行测量二实验原理1.太阳能电池结构如下图所示：图 1：硅太阳能电池结构图以硅太阳能电池的结构为例，硅太阳能电池是以硅半导体材料制成的大面积的PN 结，经过串联并联所构成的。在N 型材料上层面上制作金属栅线，作为面接触电极。背面也制作了金属膜作为接触电极。这样就形成了太阳能电池板。一般来说为了减小光反射带来的反射损失，会在表面覆上一层减反膜。2.光伏效应用光照射到PN 结上时，半导体PN 结吸收光能之后，两端会产生电动势。这种现象称为光生伏特效应，简称光伏效应。由于P-N 结耗尽区内存在着较强的内静电场

2、，因而产生在耗尽区中的电子和空穴对，在内静电场的作用下，各向相反方向运动，离开耗尽区，结果使得P 区电势升高，N 区电势降低， 在P-N结的两端产生形成了光生电动势，这就是P-N结的光伏效应。光电池的工作原理基于光伏效应，当光照射到太阳能电池板时，太阳能电池吸收光能，并将所吸收的光能转化为电能。而在没有光照的情况下，可将其市视作一个二极管。当太阳能电池短路的时候，可以测得其短路电流，开路时，可以测得它的开路电压。根据，不同光照下，太阳能电池的输出的电压和电流大小不同，我们可以做出不同光照强度下的太阳能电池的伏安曲线，从而可以求得不同光照强度下的太阳能电池的内阻。三实验器材太阳能电池板万用表不同

3、阻值的电阻若干四实验内容及步骤1.测量在室内光照下的太阳能电池的开路电压U0 ，以及短路电流I0。2.在室内光照下，测量电池在不同负载的情况下的电流和电压的大小，记录实验数据，做出I-U 曲线，求得内阻。3.在强光照射下，重复上述步骤。测得实验数据。实验原理图如下图所示：图 2：测量的实验测量图五 实验数据及处理1.实验数据A. 在室内光照强度（弱光）下实验数据：太阳能电池的开路电压为：负 载01283368101 330 660 1k2k/电 压0/mV电 流/mA表一B.在强光照射下的实验数据：太阳能电池的开路电压：316mV负载012833681013306601k2k/电压072708

4、490106117170208232248270297/mV电流/mA表二2.数据处理电池的电动势为E，外部分压为U，则有基本定理可知，内阻。而电动势E 即是开路电压。下图所示为在弱光下的I-U 曲线。（除去奇点后）E=U+I*r其中r 即为电动势的图 3：在弱光照射下的 I-U 曲线在强光照射下的 I-U 曲线如下：图 4：在强光照射下的 I-U 曲线A. 在室内光照下与强光照射下不同负载下，内阻的情况。如下表格所示：负载12833681013306601k2k/弱光300444625820强光375345397由表格中可以看出， 无论在哪种情况下， 太阳能电池的内阻是随着外接负载的增大而增大的。 在弱光情况下，内阻的变化更大。负载的大小成为内阻变化的主要因素。而对比在强光

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