Изучение солнечной батареи. Фетисов И.Н. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГТУ им. Баумана | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Коэффициентом полезного действия СЭ называют отношение максимальной электрической
мощности к потоку падающего излучения
η=P
m
/Ф (4)
Многие процессы уменьшают КПД, отметим некоторые из
них
.
Частично свет отражается от
поверхности полупроводника, поэтому для у меньшения отражения СЭ покрывают интерфе-
ренционным просветляющим слоем. Фотоны, энергия которых недостаточна для внутренне-
го фотоэффекта, не дают вклада в электрическую энергию. Некоторые пары электрон - дыр-
ка рекомбинируют и не дают вклада в фототок. Мощность теряется при прохождении тока
через объемное сопротивление полупроводника. Согласно теории, солнечный элемент из
кремния имеет КПД не более 20%, а практически - меньше. Веду тся исследования с целью
уменьшения стоимости и повышения коэффициента полезного действия СЭ. В данной рабо-
те мы будем определять КПД в случае, когда источником света является лампа накаливания,
спектр которой отличается от солнечного. Поэтому полученный в опыте КПД может отли-
чаться от КПД при освещении солнцем.
За пределами земной атмосферы плотность потока солнечного излучения составляет 1353
Вт/м
2
, а на поверхности земли меньше вследствие поглощения света в атмосфере, зависяще-
го от высоты солнца над горизонтом и состояния атмосферы. Приняв ориентировочно плот -
ность потока 850 Вт/м
2
, получим, что солнечная батарея площадью 1м
2
при КПД 10 % выра-
батывает электрическую мощность 85 Вт.
Помимо использования СЭ (фотоэлемента) в качестве источника электрической энергии его
применяют также в качестве фотоприемника для обнаружения и измерения количественных
характеристик света, например, в фотографии.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Описание лабораторной установки
Схема установка дана на рис. 4. Солнечный элемент 1 из кремния площадью 2...3 см
2
распо-
ложен в светонепроницаемой камере с отверстием, которое можно закрыть крышкой. К сол-
нечному элементу тумблером S1 можно подключать резистор с различным сопротивлением
R . Он представляет собой декадный магазин сопротивлений. Напряжение U солнечного
элемента измеряем цифровым вольтметром, а ток через резистор и электрическую мощность
Коэффициентом полезного действия СЭ называют отношение максимальной электрической
мощности к потоку падающего излучения
                                        η=Pm/Ф                                      (4)
Многие процессы уменьшают КПД, отметим некоторые из них. Частично свет отражается от
поверхности полупроводника, поэтому для уменьшения отражения СЭ покрывают интерфе-
ренционным просветляющим слоем. Фотоны, энергия которых недостаточна для внутренне-
го фотоэффекта, не дают вклада в электрическую энергию. Некоторые пары электрон - дыр-
ка рекомбинируют и не дают вклада в фототок. Мощность теряется при прохождении тока
через объемное сопротивление полупроводника. Согласно теории, солнечный элемент из
кремния имеет КПД не более 20%, а практически - меньше. Ведутся исследования с целью
уменьшения стоимости и повышения коэффициента полезного действия СЭ. В данной рабо-
те мы будем определять КПД в случае, когда источником света является лампа накаливания,
спектр которой отличается от солнечного. Поэтому полученный в опыте КПД может отли-
чаться от КПД при освещении солнцем.
За пределами земной атмосферы плотность потока солнечного излучения составляет 1353
Вт/м2, а на поверхности земли меньше вследствие поглощения света в атмосфере, зависяще-
го от высоты солнца над горизонтом и состояния атмосферы. Приняв ориентировочно плот-
ность потока 850 Вт/м2, получим, что солнечная батарея площадью 1м2 при КПД 10 % выра-
батывает электрическую мощность 85 Вт.
Помимо использования СЭ (фотоэлемента) в качестве источника электрической энергии его
применяют также в качестве фотоприемника для обнаружения и измерения количественных
характеристик света, например, в фотографии.

                           ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
                           Описание лабораторной установки

Схема установка дана на рис. 4. Солнечный элемент 1 из кремния площадью 2...3 см2 распо-
ложен в светонепроницаемой камере с отверстием, которое можно закрыть крышкой. К сол-
нечному элементу тумблером S1 можно подключать резистор с различным сопротивлением
R . Он представляет собой декадный магазин сопротивлений. Напряжение U солнечного
элемента измеряем цифровым вольтметром, а ток через резистор и электрическую мощность

Страницы