太阳能光伏电池材料性能测试

光生伏特效应
半导体材料是一类特殊的材料，从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间，导电能力随外界环境（如温度、光照等）发生剧烈的变化。半导体材料具有负的带电阻温度系数。从材料结构特点说，这类材料具有半满导带、价带和半满带隙，温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带，改变材料的电学性质。通常情况下，都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理，调整它们的电学特性，以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。
常见的太阳能电池的工作原理的核心是光生伏特效应。光生伏特效应是半导体材料的一种通性。当光照射到一块非均匀半导体上时，由于内建电场的作用，在半导体材料内部会产生电动势。如果构成适当的回路就会产生电流。这种电流叫做光生电流，这种内建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。
太阳能电池的效率
太阳能电池从本质上说一个能量转化器件，它把光能转化为电能。因此讨论太阳能电池的效率是必要和重要的。根据热力学原理，我们知道任何的能量转化过程都存在效率问题，实际发生的能量转化过程效率不可能是100％。就太阳能电池而言，我们需要知道转化效率和哪些因素有关，如何提高太阳能电池的效率，最终我们期望太阳光电池具有足够高的效率。
太阳能电池本质上具有一个确定的禁带宽度。从原理我们得知只有能量大于禁带宽度的入射光子才有可能激发光生载流子并继而发生光电转化。因此，入射到太阳能电池的太阳光只有光子能量高于禁带宽度的部分才会实现能量的转化。太阳能电池的最大效率大致是28％左右。对太阳能电池效率有影响的还有其它很多因素，如大气对太阳光的吸收、表面保护涂层的吸收、反射、串联电阻热损失等等。综合考虑起来，太阳能电池的能量转换效率大致在10％～15％之间。
为了提高单位面积的太阳能电池电输出功率，可能采取的办法中通过光学透镜集中太阳光是有效的。太阳光强度可以提高几百倍，闭路电流线性增大，开路电流指数式增大。不过具体的理论分析发现，太阳能电池的效率随着光照强度增大是不是急剧增大的，而是有轻微增大。但是考虑到透镜价格相对于太阳能电池低廉，因为透镜集中也是一个有优势的技术选择。

太阳能光伏电池材料性能测试装置模拟标准阳光光源
光源类型：氙灯点光源
模拟光不均匀性：≤± 5%
模拟光不稳定性：≤± 5%（1小时内）
光谱匹配：AM1.5，符合IEC60904—9标准
光强范围：（600-1100）W/ m 2 可调；
有效辐照面积：聚光方式照射 同光孔径5-50mm可调；
长弧氙灯寿命：1000小时
2. 单色光谱过滤装置
用于测量太阳能材料对不同光谱照射的相应效率。
滤光片尺寸：直径50MM
光谱范围：395-1035nm波长范围内8组超薄滤色片
实训内容
1.半导体的电流电压特性研究；
2.太阳能电池基本特征参数研究（开路电压、闭路电流、功率因子测定预分析）；
3.环境参数对太阳能电池的影响研究（温度特性）；
4.太阳能电池的光谱响应特征研究（八组单色滤色片）；
5.不同基材（硅电池、薄膜电池，染料敏化电池）太阳能电池特性对比研究；
6.太阳能应用演示实验。
7.能够测量学生自我制备的电池的光电转换性能。

最后

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