太阳能电池基本特性研究实验数据

五数据记录与处理1 表一 负载电压和电流记录表由上图可知当 R 小于某一值时，负载电流几乎不变，此时，可视为恒流源；当 R 大于某一值时，负载电流近乎按指数形式减小。从图中可知 mAI SC 58.3 VU SC 61.1当 R 增加时， P 先增加，后减小， UIP由图可看出，当 R449.72 时， Pm5.728mW 故填充因子 FfOCSCUIPmax 61.158.3728.5 0.994 且 Ff 值越大，太阳能电池对光的利用率越高，光转化率越高 . 电压 U/v 0 0.19 0.40 0.60 0.78 1.00 1.20 1.41 1.61 电流 I/mA 4.38 4.37 4.34 4.31 4.24 4.22 4.09 3.89 3.58 电阻 R/Ω 0 43.48 92.17 139.21 183.96 236.97 293.40 362.47 449.72 功率 P/mw 0 0.830 0.174 2.586 3.307 4.22 4.908 5.485 5.728 1.79 1.99 2.19 2.25 2.26 2.27 2.29 2.30 2.35 2.40 2.45 3.14 2.57 1.71 1.41 1.33 1.28 1.18 1.13 0.86 0.57 0.24 570.06 774.32 1280.70 1595.74 1699.25 1773.44 1940.68 2035.40 2732.56 4210.53 10208.3 5.621 5.114 3.745 3.173 3.006 3.133 2.702 2.599 2.021 1.368 0.588 2， 表二太阳能电池正向偏压与电流数据表由图可知， 短路电流随开路电压的增大而增大， 曲线近似于指数曲线。 在做实验过程中可能由于实验误差导致。 没有接近于理想二极管。求 I o 和 B在图中取两点 A （ 0.62,0.0375） B（ 1.29,0.1885）带入公式 1eII oj 可得方程组 0.0375I o（ e0.62 1）0.1885I o（ e0.1.29 1）解方程组可得 Io7.5 0.02 所以经验公式为 15.7 02.0eI j3 表三不同光强下太阳能电池开路电压及短路电流U1/v U2/v I/mA U/v 0 0 0 0 0.20 0.06 0.01949 0.14 0.40 0.14 0.03547 0.26 0.60 0.22 0.05847 0.38 0.80 0.32 0.10720 0.48 1.00 0.42 0.17542 0.58 1.20 0.53 0.21563 0.67 1.40 0.65 0.26314 0.75 1.60 0.78 0.35085 0.82 1.80 0.91 0.43718 0.89 2.00 1.05 0.49306 0.95 2.20 1.20 0.58475 1.00 2.40 1.35 0.72119 1.05 2.60 1.50 0.80776 1.10 2.80 1.66 0.85763 1.14 3.00 1.82 0.99407 1.18 3.20 1.99 1.14025 1.21 3.40 2.15 1.2245 1.25 3.60 2.32 1.29619 1.28 3.80 2.49 1.45212 1.31 4.00 2.66 1.61780 1.34 有曲线可知，在不通光照下，随光照的增强，开路电压和短路电流也随之增强。短路电流呈线性变化，开路电压开始增加较快，后趋于水平。求 OCSC UI 和 在图中取两点 A （ 1.90,1） B（ 2.22,2）带入 1ln1OSCOC IIU可得方程组 00.11ln190.1OI00.21ln122.2OI解方程组可得 I3.92mA β 0.233 所以， 0392.001ln29.4SCOCOCSCIUUI （之间的近似函数关系为和4 Isc/mA 4.34 3.88 2.83 1.83 0.98 0.67 Uoc/v 2.45 2.42 2.33 2.17 1.87 1.67 表四 不同角度光照下电池开路电压及短路电流角度 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Isc/mA 4.64 4.62 4.58 4.46 4.33 4.14 3.88 3.59 3.20 2.70 Uoc/v 2.44 2.43 2.43 2.43 2.42 2.41 2.40 2.37 2.35 2.31 P/mW 11.322 11.227 11.129 10.838 10.479 9.977 9.312 8.508 7.52 4.62 在一定光照下随角度的逐渐增大 ,太阳能电池的输出功率逐渐减小。5 表五 太阳能电池串并联特性1 号多晶 2 号 多晶 3 号单晶 4 号单晶 多晶串联 多晶并联 单晶串联 单晶并联Isc/mA 4.57 4.65 5.08 5.11 4.58 8.60 5.10 9.89 Uoc/v 2.39 2.41 2.39 2.39 4.75 2.41 4.74 3.39 因为电阻不是无限大，开路电压实际是有电流通过的；因为总电阻不为零，短路电流也不是理论中的无限大。