標(biāo)準(zhǔn)化管理處編碼[---MM9N]太陽能電板板伏安特點測試實驗報告一、實驗?zāi)康?、了解并把握光伏發(fā)電的原理2、了解太陽能電板板的開路電流、短路電壓及功率曲線3、了解太陽能電板板的轉(zhuǎn)換效率4、熟悉太陽能表和太陽能電板測試儀的功能二、實驗內(nèi)容最大輸出功率與光照硬度的關(guān)系測試三、實驗儀器太陽能電板板1導(dǎo)線若干米尺1四、實驗原理太陽能電板在沒有光照時其特點可視為一個三極管，在沒有光照時其正向展寬U過電壓I的關(guān)系式為：是常數(shù)。由半導(dǎo)體理論，晶閘管主要是由能隙為的半導(dǎo)體構(gòu)成，如圖1所示。為半導(dǎo)體價電帶。當(dāng)入射光子能量小于能隙時，光子會被半導(dǎo)體吸收，形成電子和空穴對。電子和空穴對會分別遭到三極管之內(nèi)電場的影響而形成光電流。假定太陽能電板的理論模型是由一理想電壓源（光照形成光電流的電壓源）、一個理想晶閘管、一個并聯(lián)內(nèi)阻sh所組成，如圖2所示。為光照時通過太陽能電板內(nèi)部晶閘管的電壓。由基爾霍夫定理得：IRsh為太陽能電板的輸出電壓，U為輸出電流。由（1）式可得，簡化假設(shè)所示電路。這兒，的情況下，太陽能電板的開路電流OC和漏電電壓SC關(guān)系式。
其中OC為開路電流，SC是常數(shù)。五、實驗操作開路電流和漏電電壓測試實驗開路電流電瓶不放電時，電瓶兩極之間的電位差被稱為開路電流。一個基本的帶電源、聯(lián)接導(dǎo)體，負(fù)載的電路，假如某處開路，斷掉兩點之間的電流為開路電流。將電流表V直接接在太陽能電板組件的正正極，紅表筆接負(fù)極，黑基極接正極。光源的發(fā)光對著太陽能電板組件，打開光源電源，等光源發(fā)光色溫穩(wěn)定后開始檢測。用亮度計檢測照射在太陽能電板組件表面的光照度。改變光源和太陽能電板組件之間的距離，檢測不同光照硬度下太陽能電板組件的輸出電流，填入下表：光照度（Lx）544依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)畫折線圖如右圖所示：依圖可得，隨著光照硬度的變化，該太陽能電板組件的開路電流基本不變漏電電壓漏電電壓是因為故障或聯(lián)接錯誤而在電路中導(dǎo)致漏電時所形成的過電壓。漏電電壓將導(dǎo)致下述嚴(yán)重后果：漏電電壓常常會有電弧形成，它除了能燒毀故障器件本身，也可能燒毀周圍設(shè)備和傷害周圍人員。為此，必須摘除部份用戶。漏電時電流升高的愈大，持續(xù)時間愈長，破壞整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性愈大。將電壓表A直接接在太陽能電板組件的正正極，紅基極接負(fù)極，黑基極接正極。光源的發(fā)光對著太陽能電板組件，打開光源電源接地電阻的測量實驗報告，等光源發(fā)光色溫穩(wěn)定后開始檢測。
用亮度計檢測照射在太陽能電板組件表面的光照度。改變光源和太陽能電板組件之間的距離，檢測不同光照硬度下太陽能電板組件的輸出電壓，填入下表：光照度（Lx）544（mA）依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)畫折線圖如右圖所示：依圖可得，隨著光照硬度的變化，該太陽能電板組件的短流電壓基本不變。故：I（短）=（++++++）/7=（mA）2、負(fù)載伏安特點測試實驗根據(jù)右圖所示設(shè)計檢測電路圖，并聯(lián)接。光源的發(fā)光對著太陽能電板組件，打開光源電源，等光源發(fā)光色溫穩(wěn)定后開始檢測。將太陽能光伏組件，電流表接地電阻的測量實驗報告，電壓表，負(fù)載內(nèi)阻按圖組成回路，改變阻值電阻，檢測流經(jīng)電壓表的電壓I和內(nèi)阻上的電流V，即得到該光伏組件的伏安特點曲線。檢測過程中幅射光源與光伏組件距離要保持不變，以保證整個檢測過程是在相同光照硬度下進(jìn)行的。填寫下表：內(nèi)阻（KΩ（mA）依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)畫折線圖如右圖所示：依圖可得，在光照硬度保持不變的情況下，隨著負(fù)載內(nèi)阻電阻的減小，光生電流逐步增大，光生電壓逐步減少。3、最大輸出功率與光照硬度的關(guān)系依照右圖所示設(shè)計檢測電路圖，并聯(lián)接。將太陽能光伏組件，電流表，電壓表，負(fù)載內(nèi)阻按圖組成回路，改變太陽能電板板與幅射光源的距離，檢測流經(jīng)電壓表的電壓I和內(nèi)阻上的電流V，即得到該光伏組件的伏安特點曲線。
檢測過程中電阻電阻不變，以保證整個檢測過程是在相同阻抗下進(jìn)行的。填寫下表：距離（M）光生電流（V）光生電壓（A）依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)畫折線圖如右圖所示：依圖可得，在保持負(fù)載內(nèi)阻電阻不變的情況下，改變光照硬度，光生電流和光生電壓都保持不變六、實驗總結(jié)1、注意事項（1）電流表、電流表的阻值必須分別小于太陽能電板板的開路電流和漏電電壓。（2）滑動變阻器的電阻范圍應(yīng)為50歐姆左右。（3）實驗時應(yīng)當(dāng)?shù)裙庠窗l(fā)光色溫穩(wěn)定后再檢測。（4）聯(lián)通太陽能電板板時應(yīng)保持電瓶板與光源的角度不變。2、誤差剖析：系統(tǒng)偏差：(1).電壓表與電流表電阻以及導(dǎo)線電阻接觸內(nèi)阻對實驗的影響；(2).由于導(dǎo)線的接入造成赤道儀沒有完全密封；(3).萬用表及變阻箱導(dǎo)致的偏差.隨機(jī)偏差：(1).萬用表讀數(shù)不穩(wěn)定；(2).導(dǎo)線的接入內(nèi)阻；(3).體溫及電源電流的頻繁波動；(4).實驗臺面有微小震動造成光強(qiáng)并不恒定；(5).光源自身功率并非絕對恒定導(dǎo)致的偏差.