太陽電池特性測試的實驗?zāi)康暮蛯嶒災(zāi)康牡慕榻B

? ? ? ? ?太陽能是人類一種最重要可再生能源，地球上幾乎所有能源如: 生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能等都來自太 陽能。利用太陽能發(fā)電方式有兩種：一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。 其中，光—電直接轉(zhuǎn)換方式是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，稱為太陽能光伏技術(shù)，而 光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽電池。 太陽電池根據(jù)所用材料的丌同可分為：硅太陽電池、多元化合物薄膜太陽電池、聚合物多 層修飾電極型太陽電池、納米晶太陽電池、有機太陽電池。其中，硅太陽電池是目前發(fā)展最成 熟的，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。硅太陽電池又分為單晶硅太陽電池、多晶硅薄膜太陽電池和非晶 硅薄膜太陽電池三種。單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟，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，但單晶硅成本價格高。多晶硅薄膜太陽電池不單晶硅比較，成本低廉， 而效率高亍非晶硅薄膜電池。非晶硅薄膜太陽電池成本低，重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便亍大規(guī) 模生產(chǎn)，有極大的潛力，但穩(wěn)定性丌高，直接影響了實際應(yīng)用。 太陽電池的應(yīng)用很廣，已從軍事、航天領(lǐng)域進(jìn)入了工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家電以及公 用設(shè)施等部門，尤其是在分散的邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村等得到廣泛使用。目前，中 國已成為全球主要的太陽電池生產(chǎn)國，主要分布在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了 各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。 一、實驗?zāi)康?1．熟悉太陽電池的工作原理； 2．太陽電池光電特性測量。 二、實驗原理 （1） 太陽電池板結(jié)構(gòu) 以硅太陽電池為例：結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1。硅太陽 電池是以硅半導(dǎo)體材料制成的大面積 PN 結(jié)經(jīng)串聯(lián)、 并聯(lián)構(gòu)成，在 N 型材料層面上制作金屬柵線為面接觸 電極，背面也制作金屬膜作為接觸電極，這樣就形成 了太陽電池板。為了減小光的反射損失，一般在表面 覆蓋一層減反射膜。 （2） 光伏效應(yīng) 當(dāng)光照射到半導(dǎo)體 PN 結(jié)上時，半導(dǎo)體 PN 結(jié)吸 收光能后，兩端產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。