I. Přehled

Sluneční energie je nový typ energie a plné využití solární energie může řešit rostoucí potřebu lidstva po energii. V současné době se využívání solární energie zaměřuje především na výrobu tepla a fotovoltaické energie. V současné době existují dva způsoby využití solární energie, jeden je použití tepelné energie k výrobě elektrické energie z parního generátoru a druhý je solární článek. Využití solární energie a výzkum vlastností solárních článků je oblíbeným tématem 21. století a mnoho rozvinutých zemí investuje velké množství lidských a fyzických sil do výzkumu solárních přijímačů. Tento experiment představuje elektrické a optické vlastnosti solárních článků a měří obě vlastnosti.

Technické ukazatele
Tento tester simuluje sluneční světlo v laboratoři pomocí profesionálního světelného zdroje a čtyři solární panely jsou nainstalovány na posuvné dráhy. Měření světelného výkonu pomocí solárního radiometru umožňuje měřit voltantnost a účinnost převodu solárních článků.
Konkrétní technické ukazatele:
Sluneční analogický zdroj světla: AC 220V / 150W;
2. solární baterie: polykrystalický křemík 60mm x 60mm x 0,3W x 4 karty;
Napětí otevřeného obvodu: 3,78V, proud krátkého obvodu 80mA;
Regulační napájení DC: 0 ~ 2,5 V nepřetržitě nastavitelné;
Senzor slunečního záření: zkušební výkon: 0 ~ 2000W / m2 spektrální rozsah: 320nm ~ 1100nm přesnost menší než 5%, může být měřena v analogovém zdroji světla a může měřit hodnotu slunečního záření na venkovním slunci, aby studenti lépe pochopili účinnost slunečního záření.
Digitální měřič napětí DC: 0-20V, třímístný poloviční displej s přesností ± 0,5%;
Digitální měřič proudu: 0-200mA, přesnost: ± 0,5%;
Zatížení: 0-9999Ω;
9. Světelný zdroj držák je z nerezové oceli, hostitel je hliníková a zlatá krabicová konstrukce, snadno přenosná.

III. Experimentální projekty
1, zkouška voltantních vlastností solárních článků bez osvětlení;
Testování vztahu mezi napětím otevřeného obvodu solárních článků, proudem zkráceného obvodu a intenzitou světla;
Testování vlastností zatížení solárních článků a účinnosti převodu;
4, řetězec solárních článků, paralelní experimenty;
Metody měření slunečního záření venku.

4. experimentální princip
Hlavní strukturou solárních článků jsou PN uzly. Poměr proudu a napětí ideálního PN uzlu je uveden níže uvedeným vzorcem (1)

Ve vzorci I0 je opačný nasycený proud bez osvětlení, U je napětí na uzlu, e je elektronový náboj, k je Boltzmanova konstanta a T je termodynamická teplota. Když světlo zasílá PN uzly na povrchu solárních článků, pokud je energie vstupujících fotonů větší než zakázaná šířka pásma polovodičového materiálu, fotony budou absorbovány solárními články a vytvoří elektronové díry. Čistý proud výstupu solárních článků I je rozdíl mezi fotobiologickým proudem IPh a diodovým proudem ID, čistý proud I je uveden níže

Když je výstupní konec solárních článků zkrácený, tj. U = 0, je možné získat proud zkrácení ISC = IPh (2); Když je výstupní konec solárních článků otevřen, tj. I = 0, může být vytlačeno napětí otevřeného obvodu UOC. Při normálním provozu je IPh o několik stupňů vyšší než I0, takže 1 v závorkách typu (2) může být ignorováno.
Když je solární článek připojen k odporu zatížení, výstupní napětí a proud solární baterie se mění s změnou odporu zatížení, když je odpor zatížení R v určité hodnotě, výstupní výkon solární baterie je maximální, tj. maximální výstupní výkon, nastavte odpovídající napětí na Um, proud je Im, Pm = Im * Um. Faktor výplně je definován jako

Jedná se o důležitý parametr pro kvalitu solárních článků. Čím větší je hodnota v určitém stavu, tím vyšší je využití světla solárními články v případě odporu zatížení.