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BEX-8603 太阳能电池基本特性实验装置 
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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(ISC)、开路电压(UOC)、最大输出功率Pmax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

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测量不同光照强度下太阳能电池的开路输出电压UOC和短路电流ISC

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光照下太阳能电池的输出特性测量实验

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部件列表


部件清单型号#数量
1太阳能电池特性实验仪BEM-57371
2直流电阻箱,0-99999.9ΩZX211
3太阳能电池样品组BEM-57391
4太阳能电池样品支架BEM-57401
5导轨,长600mmBEM-5201-061
6卤钨灯光源BC-1052951


选配件和自配件

描述型号数量
PASCO 550 接口或电压传感器UI-50011
PASCO Capstone 软件UI-54001
自备电脑,Windows系统
1





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