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。     

网页版快捷绘图程序辅助“二极管伏安特性研究”实验教学

二极管伏安特性研究实验是大学物理实验中的重要基础实验之一。测绘二极管的伏安特性曲线一般采用伏安法进行测量。在实验过程中，学生需要测量二极管两端的电压和流经二极管的电流，并用此来绘制二极管的伏安特性曲线。学生在实验过程中如果能够快捷绘图，以此来及时自检并发现测量数据的问题，对于提高“二极管伏安特性研究”实验的教学效率至关重要。我们采用JavaScript语言编写了快捷绘图程序，为学生提供了快捷网页绘图终端。学生在测量完数据后，通过手机浏览器进入绘图终端，输入测量数据，即可绘制电压和电流的关系曲线(U-I曲线)。“二极管伏安特性研究”实验教学过程中快捷网页绘图终端的引入，可以显著提高学生的学习效率和教师的授课效率。     

利用霍尔电流传感器对“示波法显示稳压二极管伏安特性曲线”实验的改进

针对"示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线"存在的问题,提出了改进方法。利用霍尔电流传感器解决原有电路在原理上的缺陷。模拟仿真和实验结果均显示,改进后的检测电路具有更好的示波显示效果和易调节性,可以更加准确的显示稳压二极管的伏安特性曲线。     

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.     

不同背场的GaAs基单结太阳能电池伏安特性及分析

介绍了GaAs基太阳能电池的原理、等效电路及性能参数,基于集成电路工艺与器件计算机辅助工艺设计(TCAD)仿真工具,设计了背场分别为InAlGaP和InAlP的两种GaAs基太阳能电池,并对其结构和性能进行仿真。同时,通过分子束外延(MBE)设备制备了这两种太阳能电池,并测试了其伏安(IV)特性。在考虑并联电阻和串联电阻对太阳能电池伏安特性的实际影响后,仿真结果与实验结果基本一致。重掺杂(原子浓度为2×1018 cm-3)的InAlGaP作为GaAs太阳能电池背场时,伏安特性曲线是典型的太阳能电池的伏安特性。重掺杂(原子浓度为2×1018 cm-3)的InAlP作为GaAs太阳能电池背场时,伏安特性曲线呈现"S"形变化。分析结果表明,背场与基层形成漂移场,加速了光生少子在电池中的输运,提高了光生电流,同时,背场将光生少子反射回有源区,降低了背表面的复合概率。当InAlP作为背场时,由于异质结的存在,影响了载流子的运输,在较小的偏压下,载流子主要通过隧道效应越过势垒,在较大的偏压下,载流子主要通过热电子发射越过势垒,因此伏安特性曲线呈现"S"形变化。     

发光及显示器件光电特性测试系统设计

为了提高发光及显示器件光电特性测量实验的智能化程度,减小人为误差,并考虑工作温度对其光电特性的影响,设计了一种能够自动、同步测量发光体亮度、温度、伏安特性和寿命的系统。系统主要由LS-110型亮度计、GPD-3303型电源、自制的温度测量模块及测量软件四部分组成。基于实验室虚拟仪器工程平台,利用亮度计对器件的亮度进行测量,利用单片机和温度传感器对器件的温度进行测量,通过上位机程序控制电源步进输出、读取实际输出电流值和电压值,并将采集到的数据发送到上位机,实时绘制出了亮度-电压、电流-电压、温度-电压、亮度-温度、电流-温度、亮度-电流特性曲线。系统目前可以同时对器件的亮度、温度和伏安特性进行自动测量和直观显示,并且具备自动保存数据和图像的功能,实现了发光及显示器件光电特性测量的智能化,具有综合性强、精确度及自动化程度高、操作简易等特点。     

稳压管特性曲线的双支路示波器显示方法

伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性。利用示波器实时快速显示元件的伏安特性曲线,是示波器最好的实用例证之一。文中提出一种新的利用示波器显示稳压管伏安特性曲线的测量电路-双支路测量电路。这种双支路测量电路,是在原有测量电路的基础上,增加一个支路,使得电路中存在两个测量支路。分别在两个支路提取与待测元件的电压、电流相关的信号接入示波器,即可显示元件特性曲线。实验证明这是一种非常有效的方法,可以解决由于信号源及示波器的接地结构带来的相关问题。这种思路也可以为示波器应用于磁滞回线、三极管输出特性曲线等的显示提供借鉴。     

太阳能电池基本特性测定实验 --一个与能源利用有关的综合设计性实验

“太阳能电池基本特性测定”是与能源利用有关的新的综合性设计实验．本文简述了该实验的原理、实验方法及测量结果,得出了太阳能电池基本参数短路电流Iac,开路电压Uoc与太阳能电池接收到的相对光强度J／Jn的近似函数关系。     

利用Origin8.0作图分析PN结相关特性

利用Origin 8.0作出不同温度下PN结伏安特性曲线,通过曲线对PN结温度特性、伏安特性和死区电压进行分析,并得出结论:(1)若正向电流不变,则正向电压随着温度上升而线性下降;(2)随着温度的上升,PN结的伏安特性曲线向左移;(3)若正向电压不变,则正向电流随温度上升而急剧上升;(4)随着温度升高,PN结死区电压减小。     

太阳能电池基本特性测定实验

对传统的“太阳能电池伏安特性测量”实验进行改进，利用光功率测定仪和滤色片，定量分析在不同光强照射下以及在不同截止波长的光照射下，太阳能电池特性参量的变化规律，并测量了半导体材料的禁带宽度．     

伏安特性实验中电压表的改进应用

改进了传统电压表的面板设计,使电压表不仅能测两端的电压,还能测量自身的电流.于是在测量元件的伏安特性实验中,使用该电压表可以不考虑被测器件电阻的大小,均采用电流表外接的接线方式,即让电压表分流.再利用电压表的电流测量功能,测出自身分流电流的大小,从而可以准确得出被测器件的电流与两端的电压.     

虚拟仪器LabVIEW在高中物理实验教学中的应用——以“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验为例

以新课标的实验要求为导向,基于高中物理实验教学的现状设计了基于虚拟仪器LabVIEW的"小灯泡的伏安特性曲线"实验,展示了实验器材的选择、电流电压物理量的测量和记录及曲线的描绘等功能.从而创设真实实验情境,引导学生自主进行实验探究与实验规律的自然建构,帮助落实核心素养,为LabVIEW虚拟仪器与实验教学的结合提供参考.     

Origin软件在普朗克常量测定实验中的应用

为解决利用光电效应测量普朗克常量实验中拐点法读取遏止电压的随意性和测量误差较大问题,利用Origin软件,对光电管伏安特性曲线求微分,再在微分曲线上确定拐点,获得准确的遏止电压,方便地得到较好的实验结果。     

结合传感器的磁滞回线实验可视化演示

利用电压、电流传感器,通过数据采集装置和计算机,对铁磁材料磁滞回线测量实验仪进行改进。改进后的仪器能够将励磁电流和铁磁材料中的磁感应强度实时显示出来,使得我们能够在该实验教学过程中,把实验中的磁锻炼、退磁、磁化曲线以及磁滞回线的测量过程以图像化的方式演示出来,即方便了教师的操作演示也有利于学生对实验的理解。     

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.     

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、     

硅光电池实验设计

采用开放式的实验平台设计了硅光电池系列实验,测量了硅光电池在全暗和光照下的伏安特性,开路电压、短路电流和输出电压与光照强度的关系,以及短路电流和开路电压与温度的依赖关系.实验内容包含电学和光度学知识,学生可以掌握硅光电池的工作原理和基本特性.     

夫兰克-赫兹实验栅极电流的研究

测量了夫兰克赫兹实验中氩气管的经典线性伏安特性曲线,分别从栅极电流和板极电流的实验数据中反应出的氩原子第一激发能级量子化吸收的特性,并对量子吸收理论在实验中的体现加以探讨。