硅太阳能电池实验中温度效应的实验研究

硅太阳能电池特性研究是国内众多高校开设的大学物理实验之一。本文研究了温度变化对硅太阳能电池参数测量及最大输出功率造成的不利影响,提出了两种改进方案并进行了实验验证。通过研究发现,在硅太阳能电池表面增加散热装置一方面可以有效地降低该实验中数据测量值的不稳定性,另一方面可进一步提高硅太阳能电池的最大输出功率。另外,本文还研究了温度和温差发电片输出功率之间的关系,并用温差发电片的电流电压补偿硅光电池的输出功率。显然,如将温差发电片补充到硅太阳能电池实验中,可提高硅太阳能电池的光电转换效率。     

光照角度对太阳能电池特性影响的实验研究

简要介绍了太阳能电池特性实验的原理及实验内容.为了探究光照角度对太阳能电池特性的影响,对传统的太阳能电池特性测量实验进行了改进,使得照射光源的角度及太阳能电池板的倾角可调,并从二维层面研究了光照角度对太阳能电池输出特性的影响,得出了输出功率与角度的二维关系曲线.     

基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.     

基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.     

光照强度对太阳能电池特性影响的实验研究

阐述了太阳能电池特性的相关理论,用实验方法研究了太阳能电池开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳负载电阻及填充因子与光照强度的关系,结果表明,太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率随光照强度的增强而增大,最佳负载电阻和填充因子随光照强度的增强而减小,其中随着光照强度减弱而最佳负载电阻增大并未发现有相关的理论分析或仿真结果的报道,其他结果与太阳能电池特性相关理论一致.     

谐振式磁耦合无线电能传输系统传输特性及实验仪设计

利用磁耦合理论,分析了谐振式磁耦合无线电能传输系统的传输特性,开发了一种谐振式双线圈磁耦合无线电能传输实验仪.利用LED负载直观定性地观测了系统的传输特性,实验测量了发射线圈高频等效电阻及系统输出功率与信号频率、传输距离和负载的关系,获到了最大传输功率条件和频率分裂规律.实验表明,线圈在MHz频率下趋肤效应明显,频率越高,等效电阻越大;磁耦合无线电能传输系统的谐振特性不仅与频率相关,还与耦合系数相关;最佳全谐振时输出功率和传输效率最大.本实验仪可拓展测量RLC串联电路稳态特性,工作稳定,实验与理论吻合好.     

光照强度对太阳能电池特性影响的实验研究

为研究光照强度对太阳能电池特性的影响,以改变光照距离的方法收集了相关数据,对太阳能电池的特性作了初步的分析和讨论,得出了太阳能电池开路电压、短路电流、内阻、最大输出功率、最佳负载电阻及填充因子与光照强度的关系,且发现一定光照下最佳负载电阻低于该光照下太阳能电池的内阻。     

太阳能电池特性实验中的计算机辅助测量

利用计算机和Labcoder数据采集分析系统，对传统的“太阳能电池伏安特性测量”实验进行改进。利用改进后的实验装置，太阳能电池在光照下随着负载的改变，实现了输出电流和电压的动态实时采集，提高了实验效率。     

太阳能电池的特性测量与应用

正1主要内容由太阳能电池封装成太阳电池组件,再按需要将1块以上的组件组合成一定功率的太阳电池方阵,经与储能装置、测量控制装置及直流-交流变换装置等相配套,即构成太阳电池发电系统,也称之为光伏发电系统(图1).开设该实验的目的是让学生掌握太阳能电池的特性,了解太阳能电池的应用,通过具体的应用设计,提高学生的兴趣.实验内容(3学时)包括:1)测量不同照度下太阳能电池的伏安特性、     

硅太阳能电池的调制载流子红外辐射动态响应与参数分析

建立了调制激光诱发硅太阳能电池的少数载流子密度波数学模型,并利用光致载流子辐射检测掺杂浓度、阻抗及载流子输运参数. 对频域响应曲线中的双弯曲效应进行了研究,构建了小交流信号作用的太阳能电池等效电路拓扑结构,仿真分析了不同掺杂浓度、阻抗电阻和载流子传输参数对频响曲线拐点的影响. 通过光致载流子辐射频域扫描实验与多参数拟合检测了单晶硅太阳电池的施/受主浓度、并联电阻和载流子输运参数. 结果表明：光致载流子辐射技术检测大面积太阳能电池频响曲线的双弯曲是由电容效应所引起的,建立的数学模型可定量描述和预测检测结果,并用于测量太阳能电池的掺杂浓度、电阻和载流子输运参数. 关键词： 调制自由载流子辐射 扫频检测 PN结电容 参数测量     

利用电流、电压传感器实现对太阳能电池伏安特性实验中数据的实时测量

利用电流、电压传感器和相应数据采集软件,对传统的"太阳能电池伏安特性测量"实验进行了数字化改进。利用改进后的实验装置,可以实现太阳能电池输出电流和电压的动态实时采集。利用改进后的实验装置,测量了不同光照条件下的太阳能电池的伏安特性曲线,并计算得到了输出功率特性曲线。同时,还利用改进后的装置考察了光致热效应对光伏组件输出特性的影响。     

强泵浦下掺Yb3+双包层光纤激光器输出特性数值分析和实验研究

对强泵浦下线形腔掺Yb3+双包层光纤激光器输出特性进行了理论和实验研究。通过数值模拟,分析了泵浦光及激光在光纤中的分布、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度及腔镜反射率对激光输出功率的影响。在实验中,利用D型掺Yb3+双包层光纤获得了输出功率10 6W的光纤激光输出,斜率效率达86%。测量了在不同输出耦合条件下的输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率,理论分析与实验结果基本一致,为进一步提高光纤激光器功率提供了理论和实验依据。     

硅太阳能电池负载对功率的影响

针对硅太阳能电池输出功率受条件约束的问题,讨论负载对硅电池的影响.通过测定硅电池的开路电压U∝、负载电压UL,计算不同负载RL下的输出功率PL?利用origin软件对数据进行处理,分析出最大功率时的负载.重点针对追求硅电池的功率最大输出和硅电池功率稳定输出以及硅电池电源效率3种情况,给出了负载相应的范围.     

有机PIN型太阳能电池的数值模拟

从有机太阳能电池的工作机理出发,给出了有机P-I-N型有机太阳电池的理论模型,并对模型的激子产生率和载流子浓度分布进行了数值模拟,分析了光强和载流子迁移率对电池效率的影响,为高效率的此类电池的设计提供了理论依据。     

石墨烯/硅肖特基太阳能电池的光电特性

以甲烷作为反应气体,利用化学气相沉积法在硅衬底表面上沉积石墨烯薄膜,制备了石墨烯/硅肖特基太阳能电池.利用原子力显微镜和拉曼光谱观察了石墨烯薄膜的表面形貌,并用紫外-可见光光谱仪和光-电流测试仪器研究了石墨烯样品和太阳电池的光电特性.实验结果表明:制备的石墨烯薄膜厚度为几个原子层,薄膜表面均匀,并具有良好的电学特性,石墨烯/硅太阳能电池的能量转换效率可达3.7%.     

线偏振光电位移矢量振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响

研究了线偏振光振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响, 结果表明开路电压随线偏振光电位移矢量振动方向按周期性变化,变化的幅度在 1%-4%左右.理论分析证实了线偏振光电位移矢量的调制可以改变太阳电池的输出开路电压,是由于三结太阳电池晶体结构以及应力影响导致能带结构出现各向异性产生的. 此外,实验结合理论分析,研究了三结太阳电池开路电压随光照度的变化关系, 得出开路电压随光强变化成对数关系.拟合结果说明三结级联太阳电池可以简单看成三个单结太阳电池串联,其理想因子接近6,是由于三结太阳电池中缺陷影响的结果.     

光栅表面太阳能电池吸收特性及其优化

本文从电磁场理论出发,运用时域有限差分方法(FDTD)研究了硅太阳电池表面光栅结构在电池工作波段的吸收特性,讨论_广光栅深度对光谱特性的影响.为得到更好的吸收效果,优化了太阳能电池表面的光栅结构,加强了电池表面对太阳光的吸收,提高了电池的效率.     

电源最大输出功率的条件及公式的应用

当外电路的电阻等于电源内电阻时,电源输出功率最大,应用这个结论,可以省去许多计算步骤.但实际应用时还要注意一些问题,下面从几个方面加以讨论.1 电源实际输出功率与最大输出功率的区别 这是两个不同的概念,一些学生往往会用Pm=(?)/4r计算电源输出最大功率,其实,(?)/4r只是电源输出功率的极限,电源一般不在该状态下工作.     

可调脉冲宽度的调Q掺铥双包层光纤激光器

在激光器输出平均功率一定的情况下,峰值功率主要取决于调制频率和脉冲宽度。这使得脉冲宽度的调节具有一定的实际应用价值。对调Q掺铥双包层光纤激光器进行研究,首先确定了激光器的最佳输出透过率,在65%最佳透过率时,得到2 m激光的输出功率3.9 W,斜率效率为31%。外接一个信号发生器,信号门宽从12 s变化到18 s,并测量了调制频率分别在30 kHz、40 kHz和50 kHz时输出脉冲宽度的变化情况,得到了555.6 W的最高峰值功率,实现了脉冲宽度从163.4 ns到207.9 ns的变化。实验情况证实了用外接信号发生器能有效控制激光器的输出脉冲宽度。     

三光子量子剪裁系统后置提高太阳能电池效率

稀土离子材料量子剪裁的研究能有效的提高基质发光材料的发光效率,近年来量子剪裁也不断的在太阳能电池领域取得比较重要的位置。利用稀土离子掺杂材料能有效的获得三光子量子剪裁能拓展太阳光谱的响应范围,同时在太阳能电池中产生多个电子空穴对,电子空穴对多元化有效的减少能量损失以及太阳光谱利用范围的拓宽有效提高了太阳能电池的效率。根据量子剪裁的理论设置相应的具有下转换系统太阳能电池的物理模型及等效电路图,根据太阳能电池效率计算的细致平衡原理求得其最大的极限效率。把稀土离子三光子量子剪裁应用于实际太阳能电池的应用价值进行粗略的估算,三光子量子剪裁系统后置太阳能电池时可以得到最大效率为58.58%,与Trupke双光子下转换模型相比效率有很大的提高。三光子系统后置太阳能电池理论模型的设置比较好的证明了稀土材料三光子量子剪裁对于推进太阳能电池课题的发展具有重要意义。