硅光电池特性研究

为了研究硅光电池的特性,应用新的电学实验手段,借助光伏效应实验仪,对硅光电池的光电特性、伏安特性、负载特性作了初步的分析和研究,得到了硅光电池的开路电压、短路电流、内阻与光照强度的关系,以及衡量光电池性能优劣的重要指标填充因子,且发现一定光照下硅光电池对负载供电达到输出功率最大值时,负载阻值和该光照下硅光电池内阻相差不大.     

硅光电池特性的实验研究

硅光电池是不需外加电源而直接把太阳辐射能转换为电能的器件,其中应用最广的是硅光电池.应用电学与光学的一些重要实验手段及数据处理方法,对硅光电池的伏安特性、负载特性、光电特性和温度特性作了初步的分析和研究.     

入射光波长对硅太阳能电池特性的影响

为了提高硅太阳能电池的效率,研究了入射光波长对硅太阳能电池表征参数的影响。实验中采用恒定功率的白炽灯为光源,经过不同的滤光片后得到不同波长的光,测定了在不同波长的入射光照射下硅太阳能电池表征参数的变化。结果表明,随入射光波长的增大,硅太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率和填充因子都逐渐增大。实验过程中还发现,在入射光波长436 nm时,硅太阳能电池表面的氮化硅增透膜对硅太阳能电池表征参数产生的影响较大。     

光源对于太阳能电池基本特性测量实验影响的研究

本文研究了光源对于太阳能电池基本特性测量实验的影响。分别采用白炽灯和日光灯作为光源，测量了太阳能电池的伏安特性、开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、光照特性等基本特性。     

两种简易照度表的制作

九年义务教材初中《物理》(2001年版)在学习光的照度一节内容时,要用到照度表。但是很多学校由于没有照度表,使得实验无法完成。我利用现成的演示电表(表头内阻500Ω、灵敏度200μA)制作了两种简易照度表。1利用硅光电池制作的照度表a.原理。硅光电池的输出电流随照度的增大而增大。如图1,把硅光电池作为照度表的探头,用电流表测量其输出电流来反映照度的大小。b.制作。①用两只硅光电池(可从废太阳能计算器上取得)串联起来。如果表头的灵敏度和内阻不同,可改变串联的电池数量。②将演示电表功能选择开头拨至“G”档。③把电表的“+、-”接…     

硅光电池实验输出光强不稳定现象的研究

研究用内腔式He-Ne激光器做光源时,硅光电池实验中光电检流计读数不稳定的现象。利用硅光电池分别观测在不加偏振片、加上偏振片时内腔式He-Ne激光器输出的光强度,得到激光经偏振片后输出光强随时间而变。利用共焦扫描干涉仪扫描出激光束的各个纵模,实验表明,内腔式He-Ne激光器每个纵模的偏振方向随时间缓慢变化,引起了实验中输出的光强变化。     

自制简易数字照度计

利用硅光电池将接收到的光信号转换成电信号,然后利用A/D转换器ICL7107将输入的模拟电压信号转化成数字信号,再通过LED共阳极数码管将该输出值直接显示,由此构成数字照度计.该照度计制作简单,读数方便,费用少.     

单晶硅光伏电池基本特性参数研究

采用SAC-Ⅲ+G太阳能光伏电池实验(探究型)系统研究了太阳能光伏电池的3个基本特性:光照特性、温度特性及光谱响应特性.其中,光强特性选取600-1 200 W/m2区间,得出单晶硅光伏电池不同光强下的伏安特性变化曲线.温度特性实验选取-10℃到35℃区间,得出不同温度对光伏电池开路电压、短路电流及转换率的影响.光谱响应实验选取395 nm,490 nm,570 nm,665 nm,760 nm,865 nm,950 nm,1 035 nm等8组波长,得出单晶硅光伏电池最佳光谱响应波长为900 nm左右.     

金属银诱导化学腐蚀制备三维多孔硅

以工业级多晶硅粉为原料,采用金属银诱导化学腐蚀的方法制备出三维多孔硅纳米线结构。系统分析了化学腐蚀硅粉的机理,特别是金属银催化剂对制备过程的影响。实验对比了不同腐蚀条件(腐蚀液温度、沉积银溶液浓度、光照条件等)对样品结构形貌和比表面积的影响。研究发现,腐蚀液温度升高有利于腐蚀过程中化学反应的进行;而沉积银溶液中的Ag NO3浓度适中,有利于样品表面形成分布均匀的孔洞;外部光照可增加光生载流子,促进反应进行,加快腐蚀速率,从而提高样品比表面积。通过优化腐蚀条件,得到形貌较优、比表面积较大(530cm2·g-1)的三维多孔硅纳米线结构。     

激光探测音频信息实验

在大学物理实验课中开设激光探测音频信息的设计实验,有利于激发学生的创新意识和动手能力.讨论了这一设计实验的基本原理、实验仪器等,研究了探测效果与入射光角度、硅光电池被照面积与感光面比值和音频信息频率的关系.实验结果表明:入射角在10～70°之间、照射面积与硅光电池感光面之比在1/4～1/2之间时,探测效果很好,音频信号频率越低探测效果越好.     

一种虚拟光照强度测试仪系统设计

在传感器课程实践教学中引入Proteus虚拟仿真软件辅助实验教学,设计了一种光照强度测试仪系统。该系统基于光敏电阻在不同光照射下具有不同阻值的特性,通过采集光信号、A/D转换、单片机处理,最终用数码管显示光照强度。为解决硫化镉光敏电阻的非线性特性问题,将光敏电阻特性曲线划分为光照较弱、光照适中和光照较强等3组小线段,而将小线段近似看作线性曲线以减少误差。将曲线划分为5组误差会更小。     

砷化镓、硅单晶太阳能电池特性研究实验教学设计

针对目前高校太阳能电池实验教学大多基于单晶、多晶、非晶硅样品及不能解释不同电池性能差异本质原因的不足,新开设砷化镓单晶和硅单晶太阳能电池对比实验。该实验在暗伏安特性、开路电压和短路电流、输出特性等传统测量及数学拟合基础上,还给出在全光强范围内的最大输出功率值、开路电压短路电流的乘积值及其线性拟合,并据此提供全光强范围的填充因子曲线。最后,结合第一性原理方法计算的能带图,解释了两种太阳能电池性能差异的根本原因,弥补了以往实验教学的不足。     

硅光电池线性响应的改进

文章首先分析了硅光电池线性的响应实验的不足之处,然后用激光光源代替了传统的溴钨灯,并对先前的实验步骤加以改进,从而更方便地得到实验数据。     

硅光电池线性响应的改进

文章首先分析了硅光电池线性的响应实验的不足之处,然后用激光光源代替了传统的溴钨灯,并对先前的实验步骤加以改进,从而更方便地得到实验数据.     

塑料光纤损耗与波长关系实验

介绍用“剪断法”测量光纤损耗的方法,并着重讨论了用硅光电池作功率计探头时的实验处理情况.     

基于单片机的室内环境监测仪设计与实现

设计了一种以MSP430F449单片机为核心的室内环境监测仪.系统采用模块化设计方法,即每个模块实现特定的功能.分别采用BPW34硅光电池、DS18B20温度传感器和HSI101湿度传感器采集室内光照、温度和湿度,通过编辑软件实现系统的数据采集、处理以及输出显示等.实验结果表明,该环境监测仪工作性能良好,对各项参数的监测精度高,能基本满足对室内环境监测的要求.     

未来的能源

在中国科技馆展览大厅里,一辆精制的小车在光照下运行自如,一旦光照停止小车便停止运行。这就是光电池车,光是它惟一的能源。 在太阳内部发生着核反应,温度高达1500万度,辐射出大量的热能。传到地球外大气层的太阳辐射能量相当于人类一     

基于可编程电源的光伏电池阵列模拟系统设计

为了提高高校实验设备的综合利用率,给出了一种基于可编程电源的光伏电池阵列模拟系统实现方法。采用上位PC机计算太阳能电池阵列的伏安特性曲线,并通过串行通信控制可编程电源,使其输出电压和电流跟踪该伏安特性曲线,从而用可编程电源实现了光伏电池阵列模拟器的功能。根据光伏电池等效电路模型,导出了基于光伏电池阵列开路电压、短路电流、最大功率点对应电压和电流等参数的光伏电池伏安特性解析表达式。实验验证了该模拟系统的可行性和有效性。     

CCD测试系统在马吕斯定律验证实验中的应用

指出通过硅光电池测电流以验证马吕斯定律这一传统实验手段的不足之处,并提出引入CCD测试系统验证马吕斯定律的更为有效可行的方法.     

计及可平移负荷的配电网光伏消纳策略

针对大规模分散式光伏接入所导致的配电网节点电压越限以及光伏弃光问题,建立了具有计及可平移负荷的主动配电网的日前调度模型。分析了光伏弃光现象与电压及功率潮流之间的关系,构建光伏能源消纳的数学模型,并且针对不同类型可平移负荷的运行特点,分析了可平移负荷的调度特性。综合考虑静止无功补偿器对配电网的无功调度及节点电压的影响,将分布式光伏的消纳最大化问题等效为了一个混合整数规划模型进行求解。仿真验证其模型的有效性。