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太阳能硅光电池的主要参数和基本 特性的测量实验目的1. 在没有光照的时候，测量太阳能电池的伏安特性曲线。2. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压、最大输出功率及填充因子3. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压与相对光强的关系，求出它们的近似函数关系。原理： 太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管，在没有光照时其正向偏压U与通过电流I的关系式为： (1) (1)式中，I0和是常数。 由半导体理论，二极管主要是由能隙为ECEV的半导体构成，如图1所示。EC为半导体电带，EV为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收，产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响而产生光电流。假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、一个并联电阻与一个电阻所组成，如图2所示。 图2图2中，为太阳能电池在光照时该等效电源输出电流，为光照时，通过太阳能电池内部二极管的电流。由基尔霍夫定律得： ， （2） (2）式中，I为太阳能电池的输出电流，U为输出电压。由（1）式可得， （3） 假定 和 ，太阳能电池可简化为图3所示电路。 图3这里， 。在短路时，U0， ；而在开路时，I0， ； （4） ， （4）式即为在 和 的情况下，太阳能电池的开路电压 和短路电流 的关系式。其中 为开路电压， 为短路电流，而I0 、是常数。实验器材光具座、滑块、白炽灯、太阳能、电池、光功率计、遮光罩、电压表、电流表、电阻箱 步骤数据记录1、 全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性 U1/V 2、U2/mV 3、I/A 4、2、在不加偏压时，在使用遮光罩条件下，保持白光源到太阳能电池距离20CM，测量太阳能电池的输出电流对太阳能电池的输出电压的关系。太阳能电池在光照时，测量输出功率与负载电阻的关系。3、测量太阳能电池ISC和U0C与相对光强J/ J0的关系。注意事项 1、连接电路时，保持太阳能电池无光照条件。 2、避免太阳光照射太阳能电池。 3、连接电路时，保持电源开关断开。思考题 1、设计电路，利用两节干电池，一个电压表，一个电阻箱来测量太阳能电池在全黑的条件下的伏安特性曲线。 2、两个太阳能电池
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