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太阳能电池

  1. 附接线的黑色盒装太阳能电池
  2. 数字式万用表 2只
  3. 直流稳压电源 1台
  4. 电阻箱 1只
  5. 白色光源 附电源一组
  6. 光具座 1根
  7. 波长为260nm,360nm,470nm,510nm,550nm,610nm,700nm,800nm的截止片共八块

硅光电池又称太阳能电池,其结构简单,不需要电源,具有重量轻、寿命长、价格便宜、使用方便等优点。它既可以用作为光信号探测器(光电传感器),在光电转换、自动控制和计算机输入和输出等现代化科学技术中发挥重要作用。又能将太阳能转换成电能,如果把许多硅光电池科学地串联或并联起来,可以建成太阳能发电站,为人类更有效地利用太阳能打开新的道路。本实验要求学生通过对太阳能电池基本特性的测量,了解和掌握它的特性和有关的测量方法,并通过它对使用日益广泛的各种光电器件有更深入全面了解。

  1. 太阳能电池是由什么材料做成的?它的工作原理?
  2. 太阳能电池的主要结构是由一个二极管组成,在没有光的照射下,它的正向电压与电流之间的经验关系式为: ,如何用实验方法加以验证?并画出实验线路图。
  3. 何谓短路电流 ?何谓开路电压 ?何谓填充因子?如何计算太阳能电池的填充因子?
  4. 在不加偏压情况下如何测出太阳能电池的输出电压、输出电流与负载电阻之间的关系?画出测量电路图。
  5. 如何求得太阳能电池的最大输出功率?最大输出功率与它的最佳匹配电阻有什么关系?
  6. 充填因子是代表太阳能电池性质优劣的一个重要参数,它与哪些物理量有关?
  7. 在测量太阳能电池的光照特性时,需要改变并确定入射于太阳能电池光束的光强,这可以通过什么方式实现?试写出至少两种改变入射光强的方法。
  8. 太阳能电池的光照特性,即开路电压 和短路电流 与入射于太阳能电池的光强符合什么函数关系?
  9. 透过滤色片的光是否是单色光?如果光源的光谱分布不同,由同一块滤色片透过的光是否相同?
  10. 实验中所用的滤色片,它的透射曲线有什么要求?
  11. 如何测量滤色片的透射曲线?
  12. 可用什么方法推断太阳能电池是由哪种半导体材料制成的?
  13. 如何计算太阳能电池的光电转换效率?
  14. 如何提升太阳能电池的光电转换效率?
  15. 太阳能电池性能与温度有何关系?
  1. 在无光照条件下,测量太阳能电池正向偏压时的伏安特性
  2. 在不加偏压下,在一定的入射光强下,测量太阳能电池的负载特性
  3. 测量太阳能电池的光照特性
  4. 测量太阳能电池在不同幅照下,其短路电流 与入射光波长的关系,推断出实验所用的半导体材料属于哪一种?
  5. 晶体硅电池与薄膜硅电池对于光照要求有何不同?

(提示:下列常用半导体之能隙InAS : 0.36ev、 Ge: 0.67ev 、Si: 1.1ev、非晶态 Si(a-Si:H): 1.7ev 、Ga N: 3.5ev)

  1. 写明本实验的目的、意义。
  2. 阐明本实验的基本原理。
  3. 记下实验所用仪器和装置。
  4. 记录实验的全过程,包括实验步骤,各种实验现象和数据处理等。
  5. 对实验结果进行分析、研究和讨论。
  6. 本实验的总结、收获、体会,也可提出自己新的设想。
  7. 对教学工作的意见和建议。
  1. 杨之昌,马秀芳.物理光学实验.上海:复旦大学出版社.1993.
  2. 陆廷济,费定曜,胡德敬.物理实验.上海:同济大学出版社.1991.
  3. 曹泽淳,安其霖等.国产太阳能电池参数的研究.应用科学学报,1983.1(3)

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  • 最后更改: 2008/12/08 16:24
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