太阳能电池基本特性研究实验数据

五：数据记录与处理 1

表一 负载电压和电流记录表 由上图可知：当R小于某一值1.79 3.14 电压U/v 0 电流I/mA 电阻R/Ω 功率P/mw 1.99 2.57 2.19 1.71 0 0 43.48 0.830 2.25 1.41 92.17 0.174 2.26 1.33 139.21 2.586 2.27 1.28 183.96 3.307 2.29 1.18 2.30 1.13 236.97 293.40 362.47 5.485 449.72 5.728 2.40 0.57 2.45 0.24 0.19 0.40 0.60 0.78 1.00 1.20 1.41 1.61 4.38 4.37 4.34 4.31 4.24 4.22 4.09 3.89 3.58 4.22 4.908 2.35 0.86 570.0774.31280.1595.1699.1773.1940.2035.2732.4210.102086 2 70 74 25 44 68 40 56 53 .3 5.621 5.114 3.745 3.173 3.006 3.133 2.702 2.599 2.021 1.368 0.588 时，负载电流几乎不变，此时，可视为恒流源；当R大于某一值时，负载电流近乎按指数形式减小。

从图中可知：ISC3.58mA USC1.61V 当R增加时，P先增加，后减小，PUI 由图可看出，当R=449.72时，Pm=5.728mW 故填充因子：Ff=

Pmax5.728==0.994

ISCUOC3.581.61且Ff值越大，太阳能电池对光的利用率越高，光转化率越高.

2， 表二太阳能电池正向偏压与电流

U1/v 0 0.20 U2/v 0 0.06 I/mA 0 0.01949 0.40 0.14 0.03547 0.60 0.22 0.05847 0.80 0.32 0.10720 1.00 0.42 0.17542 1.20 0.53 0.21563 1.40 0.65 0.26314 1.60 0.78 0.35085 1.80 0.91 0.43718 0.89 0.82 0.75 0.67 0.58 0.48 0.38 0.26 U/v 0 0.14 数据表

2.00 1.05 0.49306 0.95 由图可知，短路电流随开路电压的增大而

2.20 1.20 0.58475 1.00 增大，曲线近似于指数曲线。在做实验过程中可能由于实验误差导致。没有接近于

2.40 1.35 0.72119 1.05 理想二极管。 求Io和B：

2.60 1.50 0.80776 1.10 在图中取两点A（0.62,0.0375）B（1.29,0.1885）

2.80 1.66 0.85763 1.14 带入公式IjIo(e1) 可得方程组 0.0375=Io（e0.62—1）

3.00 1.82 0.99407 1.18 0.1885=Io（e0.1.29—1）

3.20 1.99 1.14025 1.21 解方程组可得：Io=7.5 =0.02 所以经验公式为：Ij7.5(e0.021) 3:

表三不同光强下太阳能电池开路电压及短路电流

3.40 3.60 2.15 2.32 1.2245 1.25 1.29619 1.28 3.80 2.49 1.45212 1.31 4.00 2.66 1.61780 1.34

有曲线可知，在不通光照下，随光照的增强，开路电压和短路电流也随之增强。短路Isc/mA Uoc/v 4.34 2.45 3.88 2.42 2.83 2.33 1.83 2.17 0.98 1.87 0.67 1.67 电流呈线性变化，开路电压开始增加较快，后趋于水平。 求ISC和UOC：

在图中取两点A（1.90,1）B（2.22,2）带入UOC可得方程组： 1.901ln(11ln(1ISC) IO1.0012.00) 2.22ln(1)

IOIO解方程组可得 I=3.92mA β=0.233

所以，ISC和UOC之间的近似函数关系为：UOC4.29ln（14:

表四 不同角度光照下电池开路电压及短路电流 角度 5 Isc/mA Uoc/v P/mW 11.322 11.227 11.129 10.838 10.479 9.977 9.312 8.508 7.52 4.62 2.44 2.43 2.43 2.43 2.42 2.41 2.40 2.37 2.35 2.31 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ISC)

0.003924.64 4.62 4.58 4.46 4.33 4.14 3.88 3.59 3.20 2.70 在一定光照下随角度的逐渐增大,太阳能电池的输出功率逐渐减小。 5:

表五 太阳能电池串并联特性

1号多2号 多3号单4号单多晶串多晶并单晶串单晶并晶 晶 4.65 2.41 晶 5.08 2.39 晶 5.11 2.39 联 4.58 4.75 联 8.60 2.41 联 5.10 4.74 联 9.89 3.39 Isc/mA 4.57 Uoc/v 2.39 因为电阻不是无限大，开路电压实际是有电流通过的；因为总电阻不为零，短路电流也不是理论中的无限大。