ccd特性實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及操作說明書

1、ZKYSACⅠ太陽(yáng)能電池特性實(shí)驗(yàn)儀太陽(yáng)能電池特性實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及操作說明書實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及操作說明書四川世紀(jì)中科光電技術(shù)有限公司地址：四川省成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)南二路309號(hào)郵編：610100電話：（028）8524700685213812傳真：（028）85247006網(wǎng)址；Email:ZKY@20150506太陽(yáng)能電池特性實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及操作說明書第2頁(yè)共7頁(yè)四川世紀(jì)中科光電技術(shù)有限公司地址：四川省成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)南二路309號(hào)郵編：61

2、0100電話：（028）8524700685213812傳真：（028）85247006電子。N型半導(dǎo)體中有相當(dāng)數(shù)量的自由電子，幾乎沒有空穴。當(dāng)兩種半導(dǎo)體結(jié)合在一起形成PN結(jié)時(shí)，N區(qū)的電子（帶負(fù)電）向P區(qū)擴(kuò)散，P區(qū)的空穴（帶正電）向N區(qū)擴(kuò)散，在PN結(jié)附近形成空間電荷區(qū)與勢(shì)壘電場(chǎng)。勢(shì)壘電場(chǎng)會(huì)使載流子向擴(kuò)散的反方向作漂移運(yùn)動(dòng)，最終擴(kuò)散與漂移達(dá)到平衡，使流過PN結(jié)的凈電流為零。在空間電荷區(qū)內(nèi)，P區(qū)的空穴被來自N區(qū)的電子復(fù)合，N區(qū)的電子被來自P

3、區(qū)的空穴復(fù)合，使該區(qū)內(nèi)幾乎沒有能導(dǎo)電的載流子，又稱為結(jié)區(qū)或耗盡區(qū)。當(dāng)光電池受光照射時(shí)，部分電子被激發(fā)而產(chǎn)生電子－空穴對(duì)，在結(jié)區(qū)激發(fā)的電子和空穴分別被勢(shì)壘電場(chǎng)推向N區(qū)和P區(qū)，使N區(qū)有過量的電子而帶負(fù)電，P區(qū)有過量的空穴而帶正電，PN結(jié)兩端形成電壓，這就是光伏效應(yīng)，若將PN結(jié)兩端接入外電路，就可向負(fù)載輸出電能。在一定的光照條件下，改變太陽(yáng)能電池負(fù)載電阻的大小，測(cè)量其輸出電壓與輸出電流，得到輸出伏安特性，如圖2實(shí)線所示。負(fù)載電阻為零時(shí)測(cè)得的最

4、大電流ISC稱為短路電流。負(fù)載斷開時(shí)測(cè)得的最大電壓VOC稱為開路電壓。太陽(yáng)能電池的輸出功率為輸出電壓與輸出電流的乘積。同樣的電池及光照條件，負(fù)載電阻大小不一樣時(shí)，輸出的功率是不一樣的。若以輸出電壓為橫坐標(biāo)，輸出功率為縱坐標(biāo)，繪出的PV曲線如圖2點(diǎn)劃線所示。輸出電壓與輸出電流的最大乘積值稱為最大輸出功率Pmax。填充因子F.F定義為：（1）scocIVPFF???max填充因子是表征太陽(yáng)電池性能優(yōu)劣的重要參數(shù)，其值越大，電池的光電轉(zhuǎn)換效率

5、越高，一般的硅光電池FF值在0.75~0.8之間。轉(zhuǎn)換效率ηs定義為：（2）%100(%)max??insPP?Pin為入射到太陽(yáng)能電池表面的光功率。理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，在不同的光照條件下，短路電流隨入射光功率線性增長(zhǎng)，而開路電壓在入射光功率增加時(shí)只略微增加，如圖3所示。硅太陽(yáng)能電池分為單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池三種。單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%，規(guī)

6、模生產(chǎn)時(shí)的效率可達(dá)到15%。在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。但由于單晶硅價(jià)格高，大幅度降低其成本很困難，為了節(jié)省硅材料，發(fā)展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做為單晶硅太陽(yáng)能電池的替代產(chǎn)品。多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池與單晶硅比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到10%。因此，多晶硅薄膜電池可能在未來的太陽(yáng)能電池市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低，重量輕，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極