TK-PV1型 光伏效应实验仪

随着全球对能源的需求日益增长,人类已面临着两大难题：一是地球上储量有限的燃料资源而引发的能源危机；二是以煤等化石燃料的大量燃烧所排放的CO2和SO2气体，导致的环境污染和温室效应，使人类的生存环境不断恶化。加速发展清洁而可再生的太阳能，降低温室气体排放量，已成为全球的共识。许多国家都把光伏发电作为优先发展项目，美国、希腊等国均已建成多座兆瓦级阳光电站，并启动了“屋顶光伏”计划，即以家庭为单位进行安装阳光发电。我国将在2020年前建成五座兆瓦级阳光电站，到本世纪中叶，太阳能发电将占整个能源供应的30%，至本世纪末这比例将上升到70% 。专家们早在十多年前就预言：光伏是21世纪高新技术发展的前沿之一，预测在本世纪中叶，光伏发电将成为重要的发电技术之一，作为阳光电站的基石——太阳能电池，目前占主流的还是硅系列（单晶、多晶和非晶）太阳能电池。此外,多元化合物太阳能电池，如：砷化镓（耐高温）、铜铟硒（成本低、性能稳定，与非晶硅薄膜结合组成叠层太阳电池，以提高太阳能利用率）以及钾氟化合物太阳电池（高效）等，近年来发展也较迅速，预示着光伏发电的前景可谓春色满园。

实验以单晶硅太阳能电池为例，通过实验让学生了解太阳能光伏电池的机理，学习和掌握测量短路电流的方法和技巧，以及光电转换的基本参数测量。

实验所用光源为红、绿、蓝三色发光二极管，实验样品为单晶硅，对比同类实验，有其独特之处。

（1）实验测试原理，将光电池看作电流源，从等效电路入手，推导出光电池内阻与光电流、负载电阻及负载电流之间的关系式 。其原理简明易懂。

（2）对于短路电流测量，通常采用外推法，直接测量法（加小负载）等，但均与理论值有较大误差，不能真实反映样品参数特性。实验采用补偿法可以正确测得短路电流（V=0时的Isc），并且能方便地绘出短路电流与光强之间的关系曲线。

（3）实验测量的光电池基本参数齐全，如短路电流、光电池内阻、开路电动势、光电流、负载电压、输出功率、光电池效率等。

实验内容丰富，构思新颖，方法独特，性能稳定，而且适用面广（光电池涉及固体物理学、光学、电子学、化学、材料学等），是目前高校值得推荐的教学产品。