单晶硅太阳电池性能测试实验.docVIP

实验一、单晶硅太阳电池特性测试 实验目的 了解单晶硅太阳电池的工作原理和结构。 了解单晶硅太阳电池的外特性。 了解单晶硅太阳电池外特性的影响因素。 实验仪器 单晶硅太阳电池板 一块 单晶硅太阳电池阵列 一块 光源（氙灯） 一套 调压器 一台 数字万用表 两块 定值变阻 若干 光辐射计 一块 实验任务 模拟太阳光条件下，单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 测量记录日期、时间和地点，绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数（用于计算电池面积），并记录太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 在室内太阳光模拟器下，分别测试光强为1 sun（1000 W/m2）、0.5 sun（500 W/m2）下的电池短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），以及输出外特性曲线。 具体测量方法：分别在上述一定光强下，逐步改变电阻箱（负载）的阻值RL，分别测量电池两端的I和U。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。 自然太阳光条件下，单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 选择户外有太阳光的地方，记录天气状况，测试时间，并测试太阳光辐射强度； 改变单晶硅电池板与地平线的夹角，分别测量在0o、30o和45o 夹角下，电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc）。 分别在上述夹角下，逐步改变电阻箱的阻值（即负载电阻）RL，测量不同电阻值下的电池两端的I和U，以绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。 单晶硅太阳电池电池阵列板的的输出外特性 测量记录日期、时间和地点；记录太阳电池阵列的结构与几何尺寸，应于估算电池面积；记录天气状况、太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 在太阳光照下，水平放置电池阵列板，先测试出在当前光照下的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），在逐步改变负载，测量电池阵列的输出外特性。 用黑色遮光板遮住一半面积的阵列板，记录电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），进一步测量该条件下的外特性曲线。 实验结果 绘制单电池与阵列板串并联方式简图，标明单电池与电池阵列的有效面积。 单电池有效面积：10.84cm2 电池阵列有效面积：36*10.84cm2 整理实验数据，分别绘出单晶硅电池单电池、电池阵列板在不同测试条件下的外特性。 (1)自然光条件下： 0度 填充因子：0.45 效率：6.00% 单晶硅单电池 (D=5cm) 光强 517/11.37mw/cm2 0度 单个面积19.625cm2 I(MA) V（V） I*V 220 0 0 217 0.05 10.85 213 0.1 21.3 208 0.15 31.2 202 0.19 38.38 190 0.24 45.6 177 0.3 53.1 147 0.36 52.92 111 0.41 45.51 78 0.45 35.1 41 0.49 20.09 11 0.53 5.83 0 0.54 0 图一：0度单电池外特性 单电池30度 填充因子：0.44 效率：6.10% 634/11.37mw/cm2 30度 I(MA) V（V） I*V 278 0 0 275 0.06 16.5 272 0.1 27.2 269 0.14 37.66 254 0.21 53.34 240 0.25 60 224 0.3 67.2 192 0.35 67.2 142 0.41 58.22 111 0.45 49.95 53 0.5 26.5 8 0.54 4.32 0 0.55 0 图二：30度单电池外特性 单电池45度 填充因子：0.43 效率：6.10% 674/11.37mw/cm2 45度 I(MA) V（V） I*V 299 0 0 296 0.04 11.84 291 0.1 29.1 284 0.15 42.6 274 0.2 54.8 261 0.24 62.64 236 0.3 70.8 201 0.35 70.35 155 0.41 63.55 106 0.46 48.76 62 0.5 31 14 0.54 7.56 0 0.55 0 图三：45度单电池外特性 （2）单晶硅单电池室内 入射光强：100 mw/cm2 填充因子：0.