硅光電池特性實(shí)驗(yàn)總結(jié)

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃硅光電池特性實(shí)驗(yàn)總結(jié)　　硅光電池基本特性的研究　　太陽(yáng)能是一種清潔能源、綠色能源，許多國(guó)家正投入大量人力物力對(duì)太陽(yáng)能接收器進(jìn)行研究和利用。硅光電池是一種典型的太陽(yáng)能電池，在日光的照射下，可將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，具有性能穩(wěn)定，光譜范圍寬，頻率特性好，轉(zhuǎn)換效率高，能耐高溫輻射等一系列優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用極其廣泛的一種光電傳感器。因此，在普通物理實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)硅光電池的特性研究實(shí)驗(yàn)，介紹硅光電池的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，并對(duì)兩種性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，聯(lián)系科技開(kāi)發(fā)實(shí)際，有一定的新穎性和實(shí)用價(jià)值。　　[

2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯　　1．測(cè)量太陽(yáng)能電池在無(wú)光照時(shí)的伏安特性曲線；　　2.測(cè)量太陽(yáng)能電池在光照時(shí)的輸出特性，并求其的短路電流ISC、開(kāi)路電壓UOC、最大FF　　3.測(cè)量太陽(yáng)能電池的短路電流I及開(kāi)路電壓U與相對(duì)光強(qiáng)J/J0的關(guān)系，求出它們的近似函數(shù)關(guān)系；　　[實(shí)驗(yàn)原理]　　1、硅光電池的基本結(jié)構(gòu)目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　目前半導(dǎo)體光電探測(cè)器在數(shù)碼攝像﹑光通信﹑太陽(yáng)電池等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)

3、用，硅光電池是半導(dǎo)體光電探測(cè)器的一個(gè)基本單元，深刻理解硅光電池的工作原理和具體使用特性可以進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)半導(dǎo)體PN結(jié)原理﹑光電效應(yīng)理論和光伏電池產(chǎn)生機(jī)理?！　×闫雌　D2-1.半導(dǎo)體PN結(jié)在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區(qū)　　圖2-1是半導(dǎo)體PN結(jié)在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區(qū)，當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體材料結(jié)合時(shí)，由于P型材料空穴多電子少，而N型材料電子多空穴少，結(jié)果P型材料中的空穴向N型材料這邊擴(kuò)散，N型材料中的電子向P型材料這邊擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果使得結(jié)合區(qū)兩側(cè)的P型區(qū)出現(xiàn)負(fù)電荷，N型區(qū)帶正電荷，形成一個(gè)勢(shì)壘，由此而產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)將阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，在PN結(jié)兩側(cè)形成一個(gè)耗盡

4、區(qū)，耗盡區(qū)的特點(diǎn)是無(wú)自由載流子，呈現(xiàn)高阻抗。當(dāng)PN結(jié)反偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向一致，耗盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變寬，使勢(shì)壘加強(qiáng)；當(dāng)PN結(jié)正偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，耗盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變窄，　　勢(shì)壘削弱，使載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)繼續(xù)形成電流，此即為PN結(jié)的單向?qū)щ娦?電流方向是從P指向N?！　?、硅光電池的工作原理　　太陽(yáng)能電池能夠吸收光的能量，并將所吸收光子的能量轉(zhuǎn)化為電能。這一能目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的

5、業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　量轉(zhuǎn)換過(guò)程是利用半導(dǎo)體P-N結(jié)的光伏效應(yīng)進(jìn)行的。在沒(méi)有光照時(shí)太陽(yáng)能電池的特性可簡(jiǎn)單的看作一個(gè)二極管，其正向偏壓U與通過(guò)電流I的關(guān)系式為：　　?UI?Io(e?1)，(1)　　(1)式中，I0和β是常數(shù)。其中，I、U為P-N結(jié)二極管的電流及電壓，k為波爾茲曼常數(shù)，q為電子電荷量，T為絕　　q　　對(duì)溫度，Io是二極管的反向飽和電流，是理想二極管參數(shù)，??　　nKT　　由半導(dǎo)體理論，二極管主要是由能隙為EC－EV的半導(dǎo)體構(gòu)成，如圖1所示。EC為半導(dǎo)體電帶，EV為半導(dǎo)體價(jià)電帶。當(dāng)入射光子能量大于能隙時(shí)，光子會(huì)被半導(dǎo)體吸收，產(chǎn)生電子和空穴對(duì)。電子和空穴對(duì)會(huì)分別受到

6、二極管之內(nèi)電場(chǎng)的影響而產(chǎn)生光電流。　　圖1　　假設(shè)太陽(yáng)能電池的理論模型是由一理想電流源、一個(gè)理想二極管、一個(gè)并聯(lián)電阻與一個(gè)電阻所組成，如圖2所示?！　D2　　圖2中，為太陽(yáng)能電池在光照時(shí)該等效電源輸出電流，為光照時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電　　池內(nèi)部二極管的電流。由基爾霍夫定律得：IRs?U?(Iph?Id?I)Rsh?0，目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　(2）式中，I為太陽(yáng)能電池的輸出電流

7、，U為輸出電壓。由式可得，　　I(1?R，　　s)?IUph??Id　　RshRsh　　假定Rsh??和Rs?0，太陽(yáng)能電池可簡(jiǎn)化為圖3所示電路?！　D3　　I?Iph?Id?I?U這里，ph?I0(e?1)　　。在短路時(shí)，U＝0，Iph?Isc；　　而在開(kāi)路時(shí)，I＝0，I?sc?I0　　(eUoc　　?1)?0；?　　U1　　OC?　　?　　ln[　　Isc　　I?1]0　　，　　式即為在Rsh??和Rs?0的情況下，太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓目的