I. Översikt

Solenergi är en ny typ av energi, och full användning av solenergi kan lösa mänsklighetens växande energibehov. För närvarande är användningen av solenergi huvudsakligen fokuserad på både värme och solkraft. Det finns för närvarande två sätt att använda solenergi, en är att använda värme för att generera ångdrivna generatorer för att generera el, och den andra är solceller. Utnyttjandet av solenergi och studier av egenskaperna hos solceller är ett populärt ämne på 2000-talet, och många utvecklade länder investerar mycket mänsklig och materiell kraft i forskning om solmottagare. Detta experiment introducerar de elektriska och optiska egenskaperna hos solceller och mäter båda egenskaperna.

Tekniska indikatorer
Denna tester använder en professionell ljuskälla för att simulera solljus i laboratoriet, med fyra solpaneler installerade på glidbara spår. Med hjälp av solstrålningsmätare mäts ljuseffekten för att mäta voltanterna och omvandlingseffektiviteten hos solceller.
Särskilda tekniska indikatorer:
1. solanalog ljuskälla: växelström 220V / 150W;
2. solceller: polykristallin silikon 60mm x 60mm x 0,3W x 4 skivor;
3. varje öppen krets spänning: 3,78V, kortslutningsström 80mA;
4. DC regulerad strömförsörjning: 0 ~ 2.5V kontinuerligt justerbar;
Solstrålningssensor: Testeffekt: 0 ~ 2000W / m2 spektrumområde: 320nm ~ 1100nm precision mindre än 5%, kan mätas under analog ljuskälla och kan mäta solstrålningsvärdet utomhus i solen, så att eleverna bättre förstår soleffektiviteten.
Digital DC-spänningsmätare: 0-20V, tre halvsiffror, precision ± 0,5%;
Digital strömmätare: 0-200mA, noggrannhet: ± 0,5%;
Lastmotstånd: 0-9999Ω;
9. ljuskällan är helt rostfritt stål material, värd är aluminium och guld låda struktur, lätt att bära.

III. Experimentella projekt
1, test av voltant egenskaper för solceller utan ljus;
2, test av relationen mellan solceller öppen krets spänning, kortslutningsström och ljusstyrka;
Testning av lastegenskaper och konverteringseffektivitet för solceller;
4, solceller sträng, parallella experiment;
Utomhus solstrålningsmätning.

4. experimentella principer
Solcellernas huvudsakliga struktur är PN-knuten. Ström- och spänningsförhållandet för den ideala PN-knuten ges av formeln (1)

I formeln är I0 den omvända mättade strömmen när det inte finns ljus, U är spänningen på noden, e är den elektroniska laddningen, k är Boltzmanns konstant och T är den termodynamiska temperaturen. När ljuset strålas på PN-knuten på solcellens yta, så länge den inkommande fotonens energi är större än bandbredden på halvledarmaterialet, kommer fotonen att absorberas av solcellen och generera ett elektron-hålpar. Nettoström I från solceller utgång är skillnaden mellan fotobiologisk ström IPh och diod ström ID, nettoström I ges av följande

När solcellens utgång kortslutning, dvs. U = 0, kan kortslutningsströmmen ISC = IPh erhållas av (2) typ; När solcellens utgång är öppen, dvs. I = 0, kan öppen spänning UOC tryckas. Vid normal drift är IPh flera storleksgrader högre än I0, så 1 i parentesen (2) kan ignoreras.
När solceller ansluter lastmotstånd, solenergi celler utgångsspänning och ström förändras med förändringen av lastmotstånd, när lastmotstånd R i ett visst värde, solenergi celler utgångseffekt är den största, det vill säga den största utgångseffekten, inställa motsvarande spänning är Um, ström är Im, har Pm = Im * Um. Fyllningsfaktorn definieras som

Det är en viktig parameter för solcellers prestanda. Ju större värdet under ett visst tillstånd, desto högre användning av solceller för ljus i förhållande till belastningsmotstånd.