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实验原理

太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压。

当光照射到PN结上时，产生电子--空穴对，在半导体内部P-N结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内部电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在P-N结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。

仪器概述

本实验通过碘钨灯模拟太阳光，照射到太阳能电池板发电，然后通过辐照度计测量不同位置的太阳光的辐照度，从而测量太阳能电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅三种样品)在光照时的输出特性并求得它的短路电流(I_SC)、开路电压(U_OC)、**输出功率P_max及填充因子FF。填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。

仪器特点

• 采用积木式设计，学生可以自行更换不同的太阳能电池样品元件，培养学生的实验构建及动手能力。

• 本实验包含一个辐照度计，可以方便地测量太阳光的光照强度。

• 本实验包含三种太阳能电池模块：单晶硅、多晶硅和非晶硅，实验内含丰富，实验过程环保清洁。

• 便捷的数据采集接口：实验电源配置3个模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。

实验内容与典型实验数据

全暗条件下，太阳能电池外加电压的伏安特性

测量不同光照强度下太阳能电池的开路输出电压U_OC和短路电流I_SC

光照下太阳能电池的输出特性测量实验

部件列表

选配件和自配件