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1、1. 测量不同照度下太阳能电池的伏安特性、开路电压 U0 和短路电流 Is2. 在不同照度下，测定太阳能电池的输出功率 P 和负载电阻 R 的函数关系。太阳能电池的特性测量实验报告姓名:实验日期:学号:班级：指导教师：一、实验目的1. 太阳能电池两块2. 插件板3. 稳压源4. 卤素灯5. 万用表二、实验仪器三、实验原理当光照射在距太阳能电池表面很近的 PN 结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度，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 PN 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
2、的载流子扩散到结界面处。在 p 区与n 区交界面的两侧即结区，存在空间电荷区，也称为耗尽区。在耗尽区中，正负电荷间形成电场，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在内电场的作用下被拉向p 区。同样，在 PN 结附近 p 区中产生的少数电子扩散到结界面处，也会被内建电场迅速拉向 n 区。结区内产生的电子-空穴对在内电场的作用下分别移向 n 区和 p 区。这导致在n 区边界附近有光生电子积累，在 p 区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与PN 结的内建电场方向相反的光生电场，在 PN 结上产生一个光生电动势，其方向由 p 区指向 n 区。具体用公式说明
3、：电流 为两个电流之差称为填充因数。P为输出功率从而求出P和R的函数关系在本实验中，把2个太阳能电池串联，分别记录在四个不同的光照强度时电流和电压特性。光照强度通过改变光源的距离和电源的功率来实现。四、实验内容1. 仪器调整。(1) 把太阳能电池插到插件板上，用两个桥接插头把上边的负极和下面的正极连接起来，串联起 2 个太阳能电池。(2) 插上电位器作为一个可变电阻，然后用桥接插头把它连接到太阳能电池上。(3)连接电流表，使它和电池、可变电阻串联。选择测量范围：直流 200mA。(4)连接电压表使之与电池并联，选择量程：直流 3V。(5)连接卤素灯与稳压源，使灯与电池成一线，以使电池均匀受光。
4、2. 测量不同照度下太阳能电池的伏安特性、开路电压 U0 和短路电流 Is(1) 接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为 45mA。(2) 逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格。(3)断开电路，测量并记录开路电压。(4)调节电源功率，分别使短路电流约为 35mA，25mA 和 15mA，并重复上述测量。3. 在不同照度下，测定太阳能电池的输出功率 P 和负载电阻 R 的函数关系。 I 0.010.2l竺,贮 3 5m 中 ，O3平 9a斗IO, 沁 心 5一D2O妇中 立 1.鼻 ,s.s 31. J S|1
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6、叩对应玉 功一-勺l-11 的 哼 RI嘈麓匾一 言配皿m曰 压酬 咖m曰 翼 偏复 锺 l归,b-；三斗.-_I，I， I =I, L_- I霾尸-rI 咖 li1 拍屯廿星. .已 ：正己兰心比忑立于王兰立 笠立了.:.，重匮.墨一 岫墓(1) 做该实验首先要细心，主要细心点;1.仪器连接不能错。2.测量数据不能移错，因为该实验的测量数据非常多，大概有 100 条需要测量的数据，故需要极度的认真。(2) 实验难度并不大，主要就是按照连接仪器，观察数据，填写数据， 没有任何计算上的难度，仪器极大的方便了我们的计算。(3) 实话实说，做该实验我了解的也并不是足够透彻，只是知道了实验数据是如何测量和公式是如何引用，并没有更深入层次的研究，所以在实验之后，我会去网上查阅资料，了解更多的知识。(4) 实验时应该注意的问题：电路连接应正确，选择合适的量程。七、实验思考及总结