Overzicht

Zonne-energie is een nieuw soort energie en het volledige gebruik van zonne-energie kan de groeiende energiebehoefte van de mens oplossen. Op dit moment is het gebruik van zonne-energie vooral gericht op zowel warmte- als fotovoltaïsche energieopwekking. Er zijn momenteel twee manieren om zonne-energie te genereren, de eerste is het gebruik van warmte om stroom te genereren met stoom aangedreven generatoren en de tweede is zonnecellen. Het gebruik van zonne-energie en het onderzoek naar de eigenschappen van zonnecellen zijn een populair onderwerp in de 21e eeuw, en veel ontwikkelde landen investeren veel menselijke en materiële kracht in het onderzoek naar zonne-energieontvangers. Dit experiment beschrijft de elektrische en optische eigenschappen van zonnecellen en meet beide eigenschappen.

Technische indicatoren
Deze tester maakt gebruik van een professionele lichtbron om zonlicht te simuleren in het laboratorium en vier zonnepanelen zijn geïnstalleerd op een schuifrail. Het lichtvermogen wordt gemeten met een zonne-radiometer, waarmee de voltantenheid en de conversieefficiëntie van zonnecellen kunnen worden gemeten.
Specifieke technische indicatoren:
Zonne-analoge lichtbron: AC 220V / 150W;
Zonnecellen: polykristalline silicium 60mm x 60mm x 0.3W x 4 stuks;
3.Spanning per open sluiting: 3.78V, kortsluitingsstroom 80mA;
4. DC regulerende voeding: 0 ~ 2.5V continu verstelbaar;
Zonnestralingssensor: testvermogen: 0 ~ 2000W / m2 spectraal bereik: 320nm ~ 1100nm nauwkeurigheid van minder dan 5%, kan worden gemeten in een analoge lichtbron en kan worden gemeten in de buitenzon, zodat studenten de efficiëntie van zonnestraling beter kunnen begrijpen.
Digitale DC-spanningsmeter: 0-20V, drie halve cijfers, nauwkeurigheid ± 0,5%;
Digitale stroommeter: 0-200mA, nauwkeurigheid: ± 0,5%;
Laadverstand: 0-9999Ω;
9. de lichtbron steun is allemaal van roestvrijstalen materiaal, de gastheer is aluminium en gouden doos-structuren, gemakkelijk te dragen.

III. Experimentele projecten
1, het testen van voltante eigenschappen van zonnecellen zonder licht;
2, zonnecel open-circuit spanning, kortsluiting stroom en licht sterke relatie test;
3, zonnecel last kenmerken en conversie efficiëntie test;
4, de reeks van zonnecellen, parallelle experimenten;
Metode voor het meten van zonnestraling buiten.

IV. Experimentele principes
De belangrijkste structuur van zonnecellen is de PN knoop. De stroom- en spanningsverhouding van de ideale PN-knoop wordt gegeven door de volgende formule (1)

In de formule, I0 is de omgekeerde verzadigde stroom zonder licht, U is de spanning op het knooppunt, e is de lading van de elektronen, k is de constante van Boltzmann, T is de thermodynamische temperatuur. Wanneer licht wordt bestraald op de PN-knooppervlakte van de zonnecel, zolang de energie van de binnenkomende fotonen groter is dan de bandbreedte van het halfgeleidermateriaal, zullen de fotonen door de zonnecel worden geabsorbeerd en een elektron-gat paar genereren. De nettostroom I van de output van de zonnecel is het verschil tussen de fotobiologische stroom IPh en de stroom ID van de diode, de nettostroom I wordt gegeven door de volgende formule

Wanneer de uitgang van de zonnecel kortsluiting, dat wil zeggen U = 0, kan de kortsluitingsstroom ISC = IPh worden verkregen door de (2) vorm; Wanneer de uitgang van de zonnecel open is, dat wil zeggen I = 0, kan de spanning UOC worden geduwd. IPh is bij normale werking een aantal grootteklassen hoger dan I0, dus 1 in de (2) haakjes kan worden genegeerd.
Wanneer de zonnecel wordt aangesloten op de belastingsweerstand, verandert de uitgangsspanning en de stroom van de zonnecel naarmate de belastingsweerstand verandert, wanneer de belastingsweerstand R op een bepaalde waarde is, is het uitgangsvermogen van de zonnecel het maximale, dat wil zeggen het maximale uitgangsvermogen, stel de overeenstemmende spanning op dit moment voor Um, de stroom is Im, er is Pm = Im * Um. De vulfactor wordt gedefinieerd als

Het is een belangrijke parameter voor de prestaties van zonnecellen. Hoe groter de waarde onder een bepaalde staat is, hoe hoger het gebruik van zonnecellen van licht in het geval van een belastingsweerstand.