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太阳能电池板室外特性实验提纲

研究性实验太阳能电池板室外特性

实验方式:

根据下列提纲,在室外通过实际测试,以定量和定性的形式,了解太阳能电池板室外特性。

课前查阅:

太阳能电池板的种类及简要工作原理;光电器件的基本属性;超级电容的基本知识;使用超级电容应注意的问题。

实验提纲:(实验时请记下室外的天气情况)

1、找到光强最大的方位。将电池板大致对向太阳,由于光强变化时电流比电压变化明显(做

2、

3、

步骤时即可看出),所以将万用表调到电流档10A处,调整电池板左右与俯仰,使电流值最大。

用量角器量出电池板面与垂直间角度值并定义为θ=0。在其它俯仰角度上,光强按余弦规律减小。

2、测量太阳能电池板的开路电压V max;沿俯仰方向调节光照接收的角度θ,⊿θ=100即可。观察

变化与否,记下相对应的电压值Vθ,作图并说明原因。

3、测量太阳能电池板的短路电流I max;沿俯仰方向调节光照接收的角度θ,⊿θ=100即可。观察变

化与否,记下相对应的电流值Iθ,作图并说明原因。

4、若在北方冬季与夏季间?#29031;?#35282;约有400度的变化,通过实验,你认为太阳能电池板接收光照的方

向,至少多长时间调整一次(比如可使输出功率有10%的增加)?

5、你观察后会发现,太阳能电池板为一组p-n结的串并联。因此,当你沿横向、纵向?#30452;?#36974;挡约三

?#31181;?#19968;电池板的面积时,其短路电流是否也有相应大小的变化(比如电流也减少三?#31181;?#19968;)?

说明原因。这对于你正确使用有何帮助?

6、测量电池板输出电流I在负载电阻R较小时(小于200欧)的变化关系,并画出I---R关系曲线

( R取20欧)。

7、用太阳能电池板对超级电容组(额定电压2.7 V/400F四个电容串联而成)充电时,按标定的正

负极将电池板与超级电容组并联,电池板调整到接收光强最大处,将电压表并在电容组两端观察电压上升。当电压升至电池板开路电压的85%时即可认为充电结束(此时充电电流降?#37327;?#22987;充电时的十?#31181;?#19968;以下)。注意:为缩短充电时间,可将几个电池板并联后对电容组充电,若串联,其电压因过高会损坏电容组。

8、超级电容组电源特性的观察,以了解适用的范围或应注意的问题。(选作)

(1)选用工作电压为10V的直流电机加?#20102;?#20010;电容串联的电容组两端,可看到电机转速逐渐变慢(工作电流较大时比较明显)。

(2)用驱动电路为10V输入4.5V输出的恒流源驱动LED元件加?#20102;?#20010;电容串联的电容组两端,尽管工作电流较大,仍可看到15?#31181;?#20197;上的正常发光。

(3)选用输入电压5V的三位半的电流或电压数显表头,因为功率消耗很小,用二个电容串联而成的电容组供电时,可连续工作2小时以上。

9、(选作)根据实验室提供的50W非晶硅薄膜太阳能电池板,了解其特性,结?#22799;?#19987;业知识,设

计一种实用装置。

实验报告要求:

1、可参考该提纲,根据实验对太阳能电池板的室外特性作综合评述。

2、鼓励参与或收集其他同学在其它实验环境下的实验数据(比如晴天、多云、阴天等)作为参考,以丰富?#32422;?#23545;该实验的深入了解。

吉林大学南岭校区物理实验室

2010-1-3

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