《硅光电池特性测试实验报告中学教育中学实验_高等教育-实验设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硅光电池特性测试实验报告中学教育中学实验_高等教育-实验设计.pdf（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 硅光电池特性测试实验报告 系别：电子信息工程系 班级：光电08305班 组长：祝李 组员：贺义贵、何江武、占志武 实验时间：2010年4月2日 指导老师：王凌波 2010.4.6 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝
2、的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探一、实验目的 二、实验内容 三、实验仪器 四、实验原理 五、注意事项 六、实验步骤 七、实验数据及分析 八、总结迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确
3、目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探 妙婷 严严卜 鬧GO F型耗尽区略1 Lil 4-零偏 一、实验目的 1 学习掌握硅光电池的工作原理 2、学习掌握硅光电池的基本特性 3、掌握硅光电池基本特性测试方法 4、了解硅光电池的基本应用 二、实验内容 1 硅光电池短路电路测试实验 2、硅光电池开路电压测试实验 3、硅光电池光电特性测
4、试实验 4、硅光电池伏安特性测试实验 5、硅光电池负载特性测试实验 6、硅光电池时间响应测试实验 7、硅光电池光谱特性测试实验 设计实验 1 硅光电池光控开关电路设计实验 设计实验 2:简易光照度计设计实验 三、实验仪器 1 硅光电池综合实验仪 1 个 2、光通路组件 1 只 3、光照度计 1 台 4、2#迭插头对（红色，50cm)10 根 5、2#迭插头对（黑色，50cm)10 根 6、三相电源线 1 根 7、实验指导书 1 本 8 20M 示波器 1 台 四、实验原理 1 硅光电池的基本结构 目前半导体光电探测器在数码摄像、光通信、太阳电池等领域得到广泛应用，硅光电池 是半导体光电探测器的
5、一个基本单元，深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进 一步领会半导体 PN 结原理、光电效应理论和光伏电池产生机理。图2-1.半导体PN结在零偏、反偏、正偏下的耗尽区 图 2-1是半导体 PN 结在零偏、反偏、正偏下的耗尽区，当 P 型和 N 型半导体材料结合 E内 P型耗尽区俚 反偏 P型耗尽区懼 正偏 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受
6、动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探I p RP 3、硅光电池的基本特性(1)短路电流 时，由于 P 型材料空穴多电子少，而 N 型材料电子多空穴少，结果 P 型材料中的空穴向 N 型材料这边扩散，N 型材料中的电子向 P 型材料这边扩散，扩散的结果使得结合区两侧的 P 型区出现负电荷，N 型区带正电荷，形成一个
7、势垒，由此而产生的内电场将阻止扩散运动的 继续进行，当两者达到平衡时，在 PN 结两侧形成一个耗尽区，耗尽区的特点是无自由载流 子，呈现高阻抗。当 PN 结反偏时，外加电场与内电场方向一致，耗尽区在外电场作用下变 宽，使势垒加强；当 PN 结正偏时，外加电场与内电场方向相反，耗尽区在外电场作用下变 窄，势垒削弱，使载流子扩散运动继续形成电流，此即为 PN 结的单向导电性，电流方向是从 P 指向 No 2、硅光电池的工作原理 硅光电池是一个大面积的光电二极管，它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器和光电池，被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。光电池的基本结构如图
8、2-2，当半导体 PN 结处于零偏或反偏时，在它们的结合面耗尽区存 在一内电场，当有光照时，入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带，激发出的电子 空穴对在内电场作用下分别飘移到 N 型区和 P 型区，当在 PN 结两端加负载时就有一光生电 流流过负载。流过 PN 结两端的电流可由式 1 确定 eV I Is(ekT 1)Ip(1)式(1)中 Is 为饱和电流，V 为 PN 结两端电压，T 为绝对温度，Ip 为产生的光电流。从式中可以看到，当光电池处于零偏时，V=0,流过 PN 结的电流 I=Ip;当光电池处于反偏 时(在本实验中取 V=-5V),流过 PN 结的电流 I=Ip-Is，因此，
9、当光电池用作光电转换器时，光电池必须处于零偏或反偏状态。光电池处于零偏或反偏状态时，产生的光电流 Ip 与输入 光功率 Pi 有以下关系：图 2-3硅光电池短路电流测试 如图 2-3所示，不同的光照的作用下，毫安表如显示不同的电流值。即为硅光电池的 图2-2.光电池结构示意图 SiO2 膜 硼扩散层 P型电极 电迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动
10、一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探短路电流特性。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称
11、和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探 N 型硅片 Am/流电生光 开路电压 图 2-4 硅光电池开路电压测试 如图 2-4所示，不同的光照的作用下，电压表如显示不同的电压值。即为硅光电池的 开路电压特性。(3)光照特性 光电池在不同光照度下，其光电流和光生电动势是不同的，它们之间的关系就是光照
12、特性，如图 2-5。2 000 4000 光照度/Lx 图 2-5硅光电池的光照电流电压特性(4)伏安特性 如图 2-6，在硅光电池输入光强度不变时，测量当负载一定的范围内变化时，光电池的 输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称为硅光电池的伏安特性。(5)负载特性(输出特性)电SiO2 膜 硼扩散层 P型电极(a)V/压电生光 6 4 2 3 2 0 0 O 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志
13、愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探光电池作为电池使用如图 2-7所示。在内电场作用下，入射光子由于内光电效应把处于 介带中的束缚电子激发到导带，而产生光伏电压，在光电池两端加一个负载就会有电流流过，当负载很小时，电流较小而电压较大；当负载很大时，电流较大而电压较小。
14、实验时可改变 负载电阻RL 的值来测定硅光电池的负载特性。光电池 图 2-7 硅光电池负载特性的测定 在线性测量中，光电池通常以电流形式使用，故短路电流与光照度（光能量）呈线性关 系，是光电池的重要光照特性。实际使用时都接有负载电阻 RL，输出电流 IL随照度（光通 量）的增加而非线性缓慢地增加，并且随负载 RL 的增大线性范围也越来越小。因此，在要 求输出的电流与光照度呈线性关系时，负载电阻在条件许可的情况下越小越好，并限制在光 照范围内使用。光电池光照与负载特性曲线如图 2-8所示。图 2-8硅光电池光照与负载特性曲线 光谱特性 一般光电池的光谱响应特性表示在入射光能量保持一定的条件下，光
15、电池所产生短路电 流与入射光波长之间的关系。一般用相对响应表示，实验中硅光电池的响应范围为 4001100nm峰值波长为 800900nm 由于实验仪器所提供的波长范围为 40065Onm,因此,实验所测出的光谱响应曲线呈上升趋势，如图 2-9所示硅光电池频率特性曲线。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事
16、迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探度应响对相 图 2-9硅光电池的光谱曲线 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感
17、受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探(6)时间响应与频率响应 实验证明，光电器件的信号的产生和消失不能随着光强改变而立刻变化，会有一定的惰 性，这种惰性通常用时间常数表示。即当入射辐射到光电探测器后或入射辐射遮断后，光电 探测器的输出升到稳定值或下降到照射前的值所需时间称为响应时间。为衡量其长短，常用 时间常数
18、T的大小来表示。当用一个辐射脉冲光电探测器，如果这个脉冲的上升和下降时间 很短，如方波，则光电探测器的输出由于器件的惰性而有延迟，把从 10%上升到 90%峰值处 所需的时间称为探测器的上升时间，而把从 90%下降到 10%所需的时间称为下降时间。如图 所示 图 2-10上升时间和下降时间(a)入射光脉冲方波(b)响应时间 五、注意事项 1、当电压表和电流表显示为“1_”是说明超过量程，应更换为合适量程；2、连线之前保证电源关闭。3、实验过程中，请勿同时拨开两种或两种以上的光源开关，这样会造成实验所测试的数据 不准确。六、实验步骤 1、硅光电池短路电流特性测试 实验装置原理框图如图 2-11所
19、示。(b)迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进
20、行对学群学研究探 图 2-11硅光电池短路电流特性测试（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照 度计的读数应为 0。（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1 拨上，S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。（4）按图 2-11所示的电路连接电路图（5）打开电源顺时针调节照度调节旋钮，使照度值依次为下表中 的光照度值，分别读出电流表读数，填入下表，关闭电源。
21、光照度（Lx）0 100 200 300 400 500 600 光生电流（uA）（6）上表中所测得的电流值即为硅光电池相应光照度下的短路电流。（7）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。2、硅光电池开路电压特性测试 实验装置原理框图如图 2-12所示。图 2-12硅光电池开路电压特性测试（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照 度计的读数应为 0。（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨
22、到“静态”，将拨位开关 S1 拨上，S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。（4）按图 2-12所示的电路连接电路图（5）打开电源顺时针调节照度调节旋钮，使照度值依次为下表中的光照度值，分别读出电 压表读数，填入下表，关闭电源。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主
23、义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探光照度（Lx）0 10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 600 光生电压（mA （4）将“光照度调节”旋钮逆时针调节到最小值位置后关闭电源。（5）上表中所测得的电压值即为硅光电池相应光照度下的开路电压。（6）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。3、硅光电池光照特性 根据实验 1 和 2 所调试的实验数据，作出如图 2-5所示的硅光
24、电池的光照电流电压特性曲 线。4、硅光电池伏安特性 实验装置原理框图如图 2-13所示。图 2-13硅光电池伏安特性测试（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照 度计的读数应为 0。（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1 拨上，S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。（4）电压表档位调节至 2V 档，电流表档位调至 200uA 档，将“光照度调节”旋钮
25、逆时针调 节至最小值位置。（5）按图 2-13所示的电路连接电路图，R 取值为 200 欧，打开电源顺时针调节照度调节旋 钮，增大光照度值至 500lx。记录下此时的电压表和电流表的读数填入下表；（6）关闭电源，将 R 分别换为下表中的电阻值，重复上述步骤，分别记录电流表和电压表 的读数，填入下表。电阻 200 2K 5.1K 7.5K 10K 15K 20K 25K 51K 200K 电流 电压 （7）改变光照度为 100Lx、300Lx，重复上述步骤，将实验结果填入下表。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继
26、光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探100 lx:电阻 200 2K 5.1K 7.5K 10K 15K 20K 25K 51K 200K 电流 电压
27、 （8）根据上述实验数据，在同一坐标轴中作出三种不同条件下的伏安特性曲线，并进行分 析。（9）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。5.硅光电池负载特性测试实验（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照 度计的读数应为 0。（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1 拨上，S2,S3,S4,S5,S6,S7 均拨下。（4）电压表档位调节至 2V 档，电流表档位调至
28、200uA 档，将“光照度调节”旋钮逆时针调 节至最小值位置。（5）按图 2-13所示的电路连接电路图，R 取值为 2K 欧。（6）打开电源，顺时针调节“光照度调节”旋钮，逐渐增大光照度至 0Lx，100Lx，200LX，300Lx，400Lx，500Lx，600lx 分别记录电流表和电压表读数，填入下表 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）电压（mV （7）关闭电源，将 R 分别换为 510，1K，5.1K，10K 重复上述步骤，分别记录电流表和 电压表的读数，填入下表。R=510 欧 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 60
29、0 电流（卩 A）电压（mV R=1K 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）电压（mV R=5.1K 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）电压（mV R=10K 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）电压（mV 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌
30、曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探（7）根据上述实验所测试的数据，在同一坐标轴上描绘出硅光电池的负载特性曲线 并进行分析。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义
31、革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探定义为在波长 的单位入射功率的照 v()V()P()或 i()I()P()式中，P()为波长为 时的入射光功率；V()为光电探测器在入射光功率 P()作用下的
32、 UK Uf f()()U f()6、硅光电池光谱特性测试 当不同波长的入射光照到光电二极管上，光电二极管就有不同的灵敏度。本实验仪采用高亮 度 LED(白、红、橙、黄、绿、蓝、紫)作为光源，产生 400630nm 离散光谱。光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。射下，光电探测器输出的信号电压或电流信号。即为 输出信号电压；I()则为输出用电流表示的输出信号电流。本实验所采用的方法是基准探测器法，在相同光功率的辐射下，则有 式中，Uf为基准探测器显示的电压值，K 为基准电压的放大倍数，f()为基准探测器的 响应度。取在测试过程中，Uf取相同值，则实验所测测试的响应度大小由 的大小确定
33、 下图为基准探测器的光谱响应曲线。(1)组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极，黑为负极)，将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。(2)“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态特性”，将拨位开关 S1,S2,S4,S3,S5,S6,S7 均拨下。(3)将直流电源 2 正负极直接与电压表相连，打开电源，调节电源电位器至电压表为 10V,迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精
34、神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探关闭电源。(4)按如图 2-12连接电路图.(5)打开电源，缓慢调节光照度调节电位器到最大，依次将 S2,S3,S4,S5,S6,S7 拨上 后拨下，记下照度计读数最小时照度计的读数
35、 E 作为参考。（注意：请不要同时将两个拨位开关拨上）（6）S2 拨上，缓慢调节电位器直到照度计显示为 E,将电压表测试所得的数据填入下表，再将 S2拨下；（7）重复操作步骤（6），分别测试出橙，黄，绿，蓝，紫在光照度 E 下电压表的读数，填 入下表。波长（nm）红（630）橙（605）黄(585)绿（520）蓝（460）紫（400）基准响应度 0.65 0.61 0.56 0.42 0.25 0.06 电压（mV 响应度 （8）根据所测试得到的数据，做出硅光电池的光谱特性曲线。7、硅光电池时间响应特性测试（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正
36、极，黑为负极），将光源调制单元 J4 与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“脉冲”，将拨位开关 S1 拨上，S2,S3,S4,S5,S6,S7均拨下。（3）按图 2-13所示的电路连接电路图，负载 RL 选择 RL=2K 欧。（4）示波器的测试点应为光电三极管的电阻两端，为了测试方便，可把示波器的测试点使 用迭插头对引至信号测试区的 TP1 和 TP2;图 2-13（5）打开电源，白光对应的发光二极管亮，其余的发光二极管不亮。用示波器的第一通道 与接 TP和 GND（即为输入的脉冲光信号），用示波器的第二通道接 TP2。（6）观察示波器两个通道
37、信号，缓慢调节直流电源电位器直到示波器上观察到信号清晰为 止，并作出实验记录（描绘出两个通道波形）。（7）缓慢调节脉冲宽度调节，增大输入脉冲的脉冲信号的宽度，观察示波器两个通道信号 的变化，并作出实验记录（描绘出两个通道的波形）并进行分析。（8）实验完毕，关闭电源，拆除导线。迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英
38、雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探0350 AP流电生光 80 60 420 100 200 短路电流 300 100 50 0 500 600 V压电生光 七、实验数据及分析 1、硅光电池短路电流特性测试数据 光照度（Lx）0 100 200 300 400 500 600 光生电流（uA）0.1 16.9 33.5 50.1 66.8 83.4
39、100.1 2、硅光电池开路电压特性测试数据 光照度（Lx）0 10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 600 光生电压（mA 150 263 289 302 312 319 344 368 382 391 398 404 3、硅光电池光照电流电压特性曲线 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继
40、光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探400 硅光电池的光照电流电压特性 开路电压光照度/LX迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学
41、生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探 4、硅光电池伏安特性测试数据 100 lx:电阻 200 2K 5K 7.5K 10K 20K 50K 200K 电流（uA）17.1 17.0 17.0 17.0 17.0 14.1 6.5 1.7 电压（mV）20.6 51.6 104.
42、3 148.4 187.1 270 310 320 300lx:电阻 200 2K 5K 7.5K 10K 20K 50K 200K 电流（uA）50.9 50.8 47.9 38.6 31.9 17.4 7.3 1.9 电压（mV）61.4 153.7 260 310 320 336 340 350 500 lx 电阻 200 2K 5K 7.5K 10K 20K 50K 200K 电流（uA）84.8 83.9 57.9 42.6 34.4 18.4 7.6 1.9 电压（mV）102.2 220 320 340 360 420 430 430 5、硅光电池负载特性测试数据 R=510 欧
43、 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）0.1 16.7 33.2 50 66.6 83.2 99.8 电压（mV 0 25.5 50.8 76 101 127 152 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国
44、人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探R=1K 光照度（IX）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）0.1 16.7 33.2 49.9 66.5 82.9 99.2 电压（mV 0 33.3 66.3 99 132 165 197 R=5.1K 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）0.1 16.6 32.7 45.9 53 56.8 59.2
45、电压（mV 1.0 101.1 198.3 278 321 344 359 R=10K 光照度（lx）0 100 200 300 400 500 600 电流（卩 A）0.1 16.3 27.0 30.7 32.5 33.6 34.4 电压（mV 2.1 181.9 301 341 361 373 382 硅光电池负载特性曲线 电流（uA）6、硅光电池光谱特性测试数据 波长（nm）红（630）橙（605）黄(585)绿（520）蓝（460）紫(400)基准响应度 0.65 0.61 0.56 0.42 0.25 0.06 电压（mV 313 296 291 291 298 303 响应度 八、
46、总结语 迹习体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神目使学生理解中国人民志愿军入朝作战的原因标重点难点课时课时重点战斗英雄黄继光邱少云的英勇事迹及志愿军战士高度的爱国主义革命英雄主义和国际主义精神难点中国政府容备注预设生成导入新课播放中国人民志愿军战歌让学生说出歌曲的名称和听完这首歌的感受动一检查预习明确目标讲述黄继光邱少云等英雄的事迹体会志愿军战士的爱国主义和革命英雄主义精神使学生理解中国人民志愿军入朝作列问题抗美援朝的背景起止时间领导人物各是什么抗美援朝的性质是什么抗美援朝的战斗英雄都有谁他们有什么样的英雄事迹抗美援朝的结果如何在独学过程中遇到自己解决不了的问题以小组为单位对以上问题进行对学群学研究探