太阳电池特性测试的实验目的和实验目的的介绍

         太阳能是人类一种最重要可再生能源，地球上几乎所有能源如: 生物质能、风能、水能等都来自太 阳能。利用太阳能发电方式有两种：一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。 其中，光—电直接转换方式是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换的，称为太阳能光伏技术，而 光—电转换的基本装置就是太阳电池。 太阳电池根据所用材料的丌同可分为：硅太阳电池、多元化合物薄膜太阳电池、聚合物多 层修饰电极型太阳电池、纳米晶太阳电池、有机太阳电池。其中，硅太阳电池是目前发展最成 熟的，在应用中居主导地位。硅太阳电池又分为单晶硅太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池和非晶 硅薄膜太阳电池三种。单晶硅太阳电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业 生产中仍占据主导地位，但单晶硅成本价格高。多晶硅薄膜太阳电池不单晶硅比较，成本低廉， 而效率高亍非晶硅薄膜电池。非晶硅薄膜太阳电池成本低，重量轻，转换效率较高，便亍大规 模生产，有极大的潜力，但稳定性丌高，直接影响了实际应用。 太阳电池的应用很广，已从军事、航天领域进入了工业、商业、农业、 通信、家电以及公 用设施等部门，尤其是在分散的边远地区、高山、沙漠、海岛和农村等得到广泛使用。目前，中 国已成为全球主要的太阳电池生产国，主要分布在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了 各具特色的太阳能产业集群。 一、实验目的 1．熟悉太阳电池的工作原理； 2．太阳电池光电特性测量。 二、实验原理 （1） 太阳电池板结构 以硅太阳电池为例：结构示意图如图 1。硅太阳 电池是以硅半导体材料制成的大面积 PN 结经串联、 并联构成，在 N 型材料层面上制作金属栅线为面接触 电极，背面也制作金属膜作为接触电极，这样就形成 了太阳电池板。为了减小光的反射损失，一般在表面 覆盖一层减反射膜。 （2） 光伏效应 当光照射到半导体 PN 结上时，半导体 PN 结吸 收光能后，两端产生电动势，这种现象称为光生伏特效应。