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大学物理综合设计实验
1.10.3 2 实验结果及分析讨论
2 实验结果及分析讨论

2.1 不同光强下伏安特性测试

由图3可以看出,光照距离减小,即光强增大,伏安特性曲线总体向左上方移动。在相同输出电压下,光照强度越大,输出电流越大,输出功率也越大。开路电压随光照强度的变化很小。而短路电流在不同光照强度下,变化明显且近似等间距。

图3 不同光照强度下的太阳能电池伏安特性曲线

2.2 最大输出功率的讨论

将所得数据进行整理,找出最大输出功率,并将对应的负载电阻、最大工作电流和最大工作电压列出,见表1。同时绘出最大输出功率和最大工作电流与光照距离的关系曲线,如图4、图5所示。

表1 不同光照距离下的相关电量

图4 最大输出功率随光照距离的变化

图5 最大工作电流随光照距离的变化

由表1和图4、图5可知,光照强度越大,最大输出功率也越大,最大工作电流与最大输出功率有同样的变化,对应的最大工作电压基本恒定。值得注意的是,在不同的光照强度下,最大输出功率对应的匹配负载不同,这一点对于优化太阳能电池板的输出十分重要。因为,要想获得最大的功率输出,需要根据光照强度的不同而选择与之合理匹配的负载大小。从实验数据来看,光照越强,需要的负载阻值越小。

2.3 最大工作电压的讨论

在不同光照强度下,绘出输出功率随输出电压的变化曲线,如图6所示。

图6 输出功率随电压变化曲线

从图中可以明显看出:不管光照强度如何变化,最大输出功率对应的最大工作电压都没有过多的改变,基本在2.80V左右,说明太阳能电池板的最大工作电压基本恒定。