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1、太阳能电池内阻测量1 .熟悉太阳能电池的工作原理2 .对太阳能电池在有光照情况下的内阻进行测量二.实验原理1 .太阳能电池结构如下图所示:一P型层正极引线负极引线背电极图1:硅太阳能电池结构图以硅太阳能电池的结构为例，硅太阳能电池是以硅半导体材料制成的大面积的PN结,经过串联并联所构成的。在N型材料上层面上制作金属栅线，作为面接触电极。背面也制作了金属膜作为接触电极。这样就形成了太阳能电池板。一般来说为了减小光反射带来的反射损失，会在表面覆上一层减反膜。2 .光伏效应用光照射到PN结上时，半导体PN结吸收光能之后，两端会产生电动势。这种现象称为光生伏特效应，简称光伏效应。由于P-N结耗尽区内存
2、在着较强的内静电场，因而产生在耗尽区中的电子和空穴对，在内静电场的作用下，各向相反方向运动，离开耗尽区，结果使得P区电势升高，N区电势降低，在P-N结的两端产生形成了光生电动势，这就是P-N结的光伏效应。光电池的工作原理基于光伏效应，当光照射到太阳能电池板时，太阳能电池吸收光能，并将所吸收的光能转化为电能。而在没有光照的情况下，可将其市视作一个二极管。当太阳能电池短路的时候，可以测得其短路电流，开路时，可以测得它的开路电压。根据，不同光照下，太阳能电池的输出的电压和电流大小不同，我们可以做出不同光照强度下的太阳能电池的伏安曲线，从而可以求得不同光照强度下的太阳能电池的内阻。三.实验器材太阳能电
3、池板万用表不同阻值的电阻若干四.实验内容及步骤1 .测量在室内光照下的太阳能电池的开路电压U0,以及短路电流10。2 .在室内光照下，测量电池在不同负载的情况下的电流和电压的大小，记录实验数据，做出I-U曲线，求得内阻。3 .在强光照射下，重复上述步骤。测得实验数据。实验原理图如下图所示：图2:测量的实验测量图五.实验数据及处理1 .实验数据A.在室内光照强度（弱光）下实验数据:太阳能电池的开路电压为：21.7mV负载/Q012833681013306601k2k3.3k9.9k电压/mV05.95.85.96.57.48.111.513.715.016.717.618.5电流0.050.05
4、0.050.050.040.040.030.020.010.010.000.000.00/mA55316296838515表B.在强光照射下的实验数据：太阳能电池的开路电压：316mV负载/Q012833681013306601k2k3.3k9.9k电压/mV072708490106117170208232248270297电流0.780.680.650.720.650.610.560.390.270.210.110.070.0/mA95635589277929表二2 .数据处理电池的电动势为E,外部分压为U,则有基本定理可知，E=U+I*r其中r即为电动势的内阻。而电动势E即是开路电压。下图
5、所示为在弱光下的I-U曲线。（除去奇点后）图3:在弱光照射下的I-U曲线在强光照射下的I-U曲线如下：图4:在强光口射下的I-U曲线A.在室内光照下与强光照射下不同负载下，内阻的情况。如下表格所示：负载/Q12833681013306601k2k3.3k9.9k弱光287.300298.330.340.348.392.444515.6258202.134aQ1Q4a4a7a3aQ4aQQKQ强光356.375320.345341.350.365.397387.581.582.655.2aQ8aQ4a3a9aQ1Q2a7a2a由表格中可以看出，无论在哪种情况下，太阳能电池的内阻是随着外接负载的增大而增大的。在弱光情况下，内阻的变化更大。负载的大小成为内阻变化的主要因素。而对比在强光作用下接相同负载的情况下。在330的负载之前，强光照射下的太阳能电池的内阻更大一些，随后内阻随负载增加的趋势没有在弱光下如此明显。
