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太阳能电池在黑暗环境下的特征

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实验目的

探究太阳能电池在黑暗环境下的特征测量黑暗条件下太阳能电池电流和电压的关系。

实验原理

实际上太阳能电池可以理解为恒流源和二极管并联,同时还有串联电阻和并联电阻的存在。当无光照时,对太阳能电池加电压,太阳能电池会表现出如下图的二极管特性有电流时,太阳能电池也会有电压出现,并且当电压达到太阳能电池的VF时,电流继续增大电压基本不变

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

高中物理通用组合仪器箱

X型支座

1

 

2

高中物理通用组合仪器箱

250mm支撑杆

2

 

3

新能源实验箱

带支撑杆卤素灯

1

 

4

新能源实验箱

太阳能电池支架

1

 

5

新能源实验箱

太阳能电池

1

 

6

新能源实验箱

直通导线模块

1

 

7

新能源实验箱

直角导线模块

4

 

8

新能源实验箱

双插座模块

3

 

9

新能源实验箱

数字万用表

1

 

10

高中物理通用组合仪器箱

数字万用表

1

 

11

新能源实验箱

红黑导线

6

 

12

 

移动式多功能电源

1

 

实验步骤

1、搭建如下所示的电路,并将太阳能电池倒扣在桌面上。将一个万用表并联到电源两端测量电压。将另一个万用表串联到太阳能电池电路中测量电流。

 

2、设置电流表到 20 A-测量范围,电压表到 2 V 的测量范围。将电源电流旋钮设置到最大,打开电源,按照表中数据调整输出电压,每次调整后,测量电流I,并记于表 1 中。

3、调换电源的极性。将红线接到电源负极,蓝线接到电源正极重复上述实验,在表2中填写测得的电流。

结果与讨论

1

UV

I(A)

0.1

 

0.2

 

0.3

 

0.4

 

0.5

 

0.6

 

 

2

UV

I(A)

-0.2

 

-0.4

 

-0.6

 

-0.8

 

-1.0

 

-1.2

 

 

1、在两个实验中太阳能电池的特性与哪种元件相同?

 

 

2、描述表1 和表2 绘制的特性曲线?

 

 

3、从特性曲线读取太阳能电池的阈值电压。

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