YUNNAN NORMAL UNIVERSITY
本科学生实验报告
学号 ___________ 姓名 _______________ 学院 物电学院 专业、班级 12 级光电子班
实验课程名称 太阳能电池特性测量实验 _____________ 教师及职称 _________
开课学期 2014 至 2015 学年 下 学期 填报时间 2015 年 ____________ 月 25 日
云南师范大学教务处编印
、实验设计方案 实验序号
实验室 同析3栋318
实验时间 实验名称 3月30日 小组成员 太阳能电池特性测量实验 1.实验目的 1、 了解太阳能电池的工作原理和使用方法； 2、 掌握开路电压和短路电流及与相对光强的函数关系的测试方法； 3、掌握太阳能电池特性及其测试方法。 2. 实验原理、实验流程或装置示意图
太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。在没有光 照时，可
将太阳能电池视为一个二极管，其正向偏压
qU
U与通过的电流I的关系为：
I I0 enKT 1
其中Io是二极管的反向饱和电流， 量，q为电子的电荷量，T为热力学温度。
由半导体理论知，二极管主要是由如图1-1所示的能隙为EC EV的半导体所构成。EC 为半导体导电带，EV为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，
光子被半导体所吸收，
n是理想二极管参数，理论值为 1。K是玻尔兹曼常
并产生电子-空穴对。电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势， 为光伏效应。
这一现象称
? 一电子 |导带 _ 能隙
光子
?空穴
价带
图1-1光电流示意图
太阳能电池的基本技术参数除短路电流
I sc和开路电压U OC外，还有最大输出功率
Pmax和填充因子FF。最大输出功率Pmax也就是IU的最大值。填充因子 FF定义为:
FF是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。 FF值越大，说明太阳能电池对光的
利用率越高。
3. 实验设备及材料
光电技术创新综合实验平台 太阳能电池模块 连接导线
一套 若干
4.实验万法步骤及注意事项
实验步骤：
1、开路电压测试
V
恒定光照射 + 太 阳 能 电 池
图1-2
（1） 移动太阳能电池板，将其置于灯（模拟太阳光源）正下方； （2） 用2#连接导线直接将太阳能电池板与电压表连接 所示；
（3） 列表记录电压值于表 1-1，重复测量5次； （4） 拆除实验连线，还原实验仪器。
（红-正，黑-负），连接如图1-2
2、短路电流测试
+太阳能电池恒定光照射 - 图1-3
（1） 移动太阳能电池板，将其置于灯（模拟太阳光源）正下方； （2） 用2#连接导线直接将太阳能电池板与电流表连接 所示；
（3） 列表记录电流值于表 1-1，重复测量5次； （4） 拆除实验连线，还原实验仪器。
3、 开路电压和短路电流及与相对光强的函数关系的测试
（1） 移动太阳能电池板，将其置于灯（模拟太阳光源）正下方； （2） 用2#连接导线直接将太阳能电池板与电压表及电流表连接（红 接如图1-2及图1-3所示，分别用于测量开路电压和短路电流；
（3） 移动太阳能电池板（或灯），测量不同位置的开路电压、短路电流，同时将太阳能 电池板移走，然后将照度表探头放置在太阳能电池板初始位置，测量其光照度并记录；
（4） 列表记录电压值及电流值，大致以 5cm为间距，由近至远移动太阳能电池板，测 量10次；
（5） 拆除实验连线，还原实验仪器。 4、 伏安特性的测试及与最大输出功率的测试
-正，黑-负），连
（红-正，黑-负），连接如图1-3
太阳能电池特性测量实验
