【摘 要】光伏技术可直接将太阳的光能转换为电能，近年来微小型半导体逆变器迅速发展，促使其应用更加快捷，因而光伏技术制作的光电池有望成为21世纪的新能源，探索硅光电池的光电特性能为其开发应用提供更多的方向和途径。
　　【关键词】硅光电池；特性；实验
　　实验器材：硅光电池综合实验仪，1个；光通路组件，1只；光照度计，1台；2#迭插头对（红色，50cm），10根；2#迭插头对（黑色，50cm），10根；三相电源线，1根；实验指导书，1本；20M示波器，1台。硅光电池的基本结构是半导体PN结，通过光照射到硅光电池的光照面上，射入粒子的能量大于硅的能隙时，光子能量将被半导体吸收，产生电子—空穴对。它们在运动中一部分重新复合，其余部分在到达PN结附近时受PN结内电场的作用，空穴向P区迁移，使P区显示正电性，电子向N区迁移，使N区带负电，因此在PN结产生电动势。
　　一、硅光电池伏安特性
　　如图1，在硅光电池输入光强度不变时，测量当负载一定的范围内变化时，光电池的输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称为硅光电池的伏安特性。
　　二、硅光电池伏安特性测试设计
　　（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照度计的读数应为0。（3）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态”，将拨位开关S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。（4）电压表档位调节至2V档，电流表档位调至200uA档，将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。（5）按图1所示的电路连接电路图，R取值为200欧，打开电源顺时针调节照度调节旋钮，增大光照度值至500lx。记录下此时的电压表和电流表的读数。（6）关闭电源，将R分别换为下表中的电阻值，重复上述步骤，分别记录电流表和电压表的读数。通过上述实验步骤，我们测得以下数据：
　　500LX
　　300LX
　　100LX
　　根据实验数据绘制图像如下：
　　三、实验结论
　　通过实验，我们可以得知，不同光照强度对于硅光电池的伏安特性是有影响的。随着光照强度的增加，在相同负载的条件下，硅光电池越敏感，产生的感应电动势及感应电流更强，及反映出了光电池的电阻更小。从整体来看，其伏安特性曲线越陡峭，当光照强度较小时，伏安特性曲线相对平滑；在相同光照的条件下，电压与电流成反比，并且随着电压的变化，电流的变化率先增大后减小，当光电压增加到P—N结的正向电流全部抵消了光电流时，光电压达到其开路电压，不再增大，趋于稳定。经过本实验的分析，看出硅光电池具有光电转化效率高，性能稳定，使用方便等特点，其定能作为21世纪的一种新能源广泛用于今后的科学研究及生活之中。
　　参 考 文 献
　　[1]李春茂.电工电子技术实践教学的研究与探索[J].实验技术与管理.2005，22（4）：3～5
　　[2]黄锡坚.硅太阳电池及其应用[M].北京：中国铁道出版社，1985