TRM-FD1A太阳能电池组件演示测量实验台说明书.doc

目 录 第一章 概述 1 第二章 实验台功能简介及安装 3 2.1实验台功能简介 3 2.2实验台安装简介 4 第三章 实验目的 5 第四章 实验原理 6 4.1光生伏特效应 6 4.2太阳能电池光照情况下的电流电压关系 8 4.3太阳能电池的效率 10 4.4太阳能电池的应用原理 11 第五章 实验内容 13 实验一 不同角度辐射强度的测量 13 实验二 太阳能电池作为能源转换器 14 实验三 太阳能电池作为能量转换器 15 实验四 不同遮蔽条件下太阳能电池的开路电压 17 实验五 不同遮蔽条件下太阳能电池的短路电流 18 实验六 不同的辐照度下太阳能电池的开路电压和短路电流 19 实验七 不同入射角度下太阳能电池的短路电流 21 实验八 太阳能电池的组合电路 22 实验九 不同遮蔽条件下太阳能电池并联 24 实验十 不同辐射强度下的太阳能电池的伏安特性曲线 25 实验十一 太阳能电池的特征曲线，效率的计算 27 实验十二 模拟一天从日出到日落环境下太阳能电池工作 29 实验十三 电池组件温度特性测试实验 31 实验十四 通过太阳能电池对蓄电池进行充电 32 实验十五 直流负载放电实验 33 实验十六 太阳能电池直接负载实验 33 实验十七 交流负载放电实验 35 第六章 软件说明 36 6.1测试主机的操作 36 6.1.1测试主机前面板说明 36 6.1.2测试主机后面板说明 36 6.2实验软件使用说明 36 6.2.1系统配置 37 6.2.2首页 37 6.2.3实时监测 37 6.2.4组件测试 38 6.2.5曲线分析 38 6.2.6修复压缩数据库 39 6.3温控子系统软件使用说明 39 6.3.1系统配置 40 6.3.2首页 40 6.3.3实时监测 40 6.3.4联机检查 40 6.3.5控温参数设置 40 6.3.6记录仪校准 41 6.3.7辐射灵敏度 41 6.3.8停止控制 41 6.3.9退出系统 41 第七章 注意事项 42 第一章 概述 太阳能指太阳辐射的能量。我们知道在太阳内部无时不刻的进行着氢转变为氨的热核反应。反应过程中伴随着巨大的能量向宇宙空间的释放。所有太阳释放到宇宙空间的能量都属于太阳能的范畴。科学研究已经表明太阳热核反应可以持续百亿年左右，能量辐射功率3.8×1023KW，根据地球体积，与太阳的距离等数据可以计算出地球辐照得到太阳能大致为全部太阳能量辐射量的20亿分之一左右。考虑到地球大气层对太阳辐射的反射和吸收等因素，实际到达地球表面的太阳辐照功率为80亿千瓦，折合500万吨标准煤的能量。 随着社会经济的不断发展，能量与能源问题的重要性日益凸显。翻开任何一张新闻类报纸，不会看不到关于能源问题的报道，人类对能源的需求，随着社会经济发展而急剧膨胀，专家估计目前每年能源消耗总量为200亿吨标准煤，并且这其中的90%左右是依靠不可再生的化石能源来维持的。就目前这种状况，全球化石能源储备只能维持100年左右。太阳能自然而言成为人类可持续发展不得不考虑的最佳能源方式。 人类对太阳能的利用不是最近几十年的事情，而是具有悠久的历史。我国战国时期，古埃及等国家都有关于太阳能利用的记载。这类应用虽然是太阳能利用范畴，但方式、手段和目的都非常的原始。近代太阳能利用的标志是1615年法国工程师制造出第一台太阳能驱动的发动机。但高昂的造价和极低的效率注定这种发动机没有使用价值，只能是模型爱好者的宠儿。人类对硅材料的认识、固体理论，半导体理论的发展和成熟是太阳能利用的关键推动力。具有里程碑意义的事件是1945年美国Bell实验室研制出实用性硅太阳能电池。近年来，太阳能成为研究、技术、应用、贸易的热点。太阳能潜在的市场为全球关注。除了人类能源需求量的增大、化石能源储量的下降和价格的提升、理论和工艺技术水平的提高等因素外，环保意识、可持续发展意识的提升也是一个重要的因素。 太阳能给人无限的遐想，但需要对太阳能有一个全面客观的认识。任何的事物总是具有两面性的。就太阳能而言，其优势在于“普通”，地球的任何角落都存在；“巨大”，太阳能是地球可供开采的最大能源；“无害”，不污染环境；“持续”，可稳定供应时间超过100亿年。太阳能的缺点在于它具备的分散性、不稳定性、高成本。分散性和不稳定性是地球地理特征决定的。高成本是工艺技术水平的不足导致的。太阳能是非常活跃的研究和应用领域，前景广阔，回报丰厚。这个领域也充满问题和挑战，对相关人才的需求量巨大。 太阳能电池是目前太阳能利用中的关键环节，核心概念是pn结和光生伏特效应。理解太阳能电池的工作原理、基本特性、表征参数和测试方法是必要和重要的。 第二章 实验台功能简介及安装 2.1实验台功能简介 太阳能电池组件测试实验台分别由控温仪、控温装置、太阳能电池板