什麼是太陽能電池的開路電壓和短路電流,它們與 ...
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通過太陽能電池的開路電壓和短路電流,能夠判斷出這電池片的質量,並得出功率和效率等。
2.能夠通過太陽能電池的開路電壓和短路電流,可以得出電池的 ...
什麼是太陽能電池的開路電壓和短路電流,它們與入射光強度的關係
首頁>科學時間2021-08-3011:23:04
1樓:捲毛
1.通過太陽能電池的開路電壓和短路電流,能夠判斷出這電池片的質量,並得出功率和效率等。
2.能夠通過太陽能電池的開路電壓和短路電流,可以得出電池的等效電阻,從而畫出等效電路圖。
3.方便客戶購買對比。
畢竟你要賣東西,開路電壓,短路電流這些引數總要標清楚吧。
太陽能電池又稱為“太陽能晶片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。
它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。
在物理學上稱為太陽能光伏(photovoltaic,縮寫為pv),簡稱光伏。
太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。
以光伏效應工作的晶矽太陽能電池為主流,而以光化學效應工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處於萌芽階段。
中文名太陽能電池
外文名solarcell
發明時間
1883年
發明人charlesfritts
原理光伏效應
太陽能電池很重要,未來很長時間的焦點所在。
2樓:娛樂影視君
太陽能電池的開路電壓容易測,就是不帶負荷,在照度=1000時的太陽能電池輸出電壓,電壓表接到太陽能電池的正負極。
短路電流的測量需要根據太陽能電池的容量來決定,如果太陽能電池的容量大,那麼他的短路電流就大,所以應根據電流大小選擇合適的電流表來進行測量。
如果電流小於10安培,可以用萬能表的電流檔直接測量,但是時間要短(10秒以下)。
太陽能電池無短路電壓,但溫度一定的情況下,太陽能晶矽電池的短路電流與光強接近線性關係。
開路電壓(voc):open-circuitvoltage在一定的電壓溫度和輻照條件下,光伏發電器在空載(開路)情況下的短電壓。
短路電流(isc):
short-circuitcurrent在一定的溫度和輻照度條件下,光伏發電器在端電壓為零時的輸出電流。
太陽能電池的電氣特性主要是指電流-電壓特性,也稱為i-v曲線。
這個開路電壓和短路電流對設計來說是很重要的,它一般是在一定條件下測量出來的,就是在太陽輻射為1000w每平方米,氣團am=1.5,溫度25攝氏度下測量出來的;因為設計的時候要考慮到逆變器,控制器,蓄電池,導線等等的一些器件,這些器件對電壓電流的要求一般就是根據開路電壓和短路電流來匹配的,當然根據實際條件可以比開路電壓和短路電流略大或者略小;太陽能電池的內阻可以看作是一個可變電阻,隨光照而變化,這個一般不用怎麼。
矽光電池的電動勢與入射光強之間的特性曲線稱為開路電壓曲線,光電流強度與光照強度之間的特性曲線稱為短
3樓:色色98韝
(1)由圖(a)可知讀出入射光強足夠大時,開路電壓恆定,大小為600v,即電動勢為600mv,此時的短路電流為6a,則r=ei
=10ω.
(2)矽光電池的等效內阻等於開路電壓除以短路電流,當入射光強為10mw/cm2時,e=400mv,此時短路電流為5ma,則內阻為80ω,當入射光強為20mw/cm2時,e=550mv,此時短路電流為10ma,則內阻為55ω,入射光強為40mw/cm2時,e=575mv,此時短路電流為20ma,則內阻為28.75ω,…則入射光強從10mw/cm2開始逐漸增大的過程中,矽光電池的等效內阻將減小,故選b;
(3)變阻器的功率p等於右邊的圖的u和i的乘積,由圖象可知:當電壓從0開始增加時,電流剛開始減小的比較慢,到某個值後,隨著電壓的增大,突然很快的減小到零,則功率p先增大的比較慢,然後突然快速減小到零,所以c答案正確.
故選c故答案為:600;10;(1)b;(2)c.
在矽光電池實驗中,入射光強為什麼會影響開路電壓和短路電流,為什麼入射光強會影響內阻
4樓:匿名使用者
入射光會影響矽光電池上由於光照產生的電子在n型區的積累及光生空穴在p型區的積累,會在pn對的兩側產生一個穩定的電位差,光強不同所產生的電子和空穴也會有變化,所以入射光強會影響開路電壓和短路電流。
太陽能的優點和作用
5樓:匿名使用者
太陽能具有普遍性、無害、儲量大、使用長久等優點。
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制,無論陸地或海洋。
無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,便於採集,且無須開採和運輸。
(2)無害:開發利用太陽能不會汙染環境,它是最清潔能源之一。
(3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
(4)長久:根據太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
從各國的節能減排目標和聯合國的《可再生能源特別報告》中看出,到2050年實現高比例的可再生能源替代是一個世界性的趨勢,這將會促進中國太陽能光伏發電產業的發展。
到2030年整個能源需求達到50億噸標準煤,2050年達到52億噸,可再生能源在2050年的整個能源需求裡佔到40%,在電力需求裡可再生能源達到60%的比例,光伏發電可能裝機要達到10億kw。
國家政策的大力支援,將會推動中國太陽能光伏發電產業的快速健康發展。
前景展望
太陽輻射能作為一種自然能源,以其儲量豐富且無汙染性顯示了其獨特的優勢,已被國際公認為未來最具競爭性的能源之一。
我國陸地面積接收的太陽輻射總量在3.3×103kj/(m2·年)~8.4×10kj/(m2·年)之間,相當於2.4×10億t標準煤,屬太陽能資源豐富的國家之一,太陽能利用前景十分廣闊。
在人口膨脹、資源緊張等問題困擾人類的今天,開發利用太陽能,提倡建造綠色建築,充分體現了可持續發展和人類迴歸自然的理念。
6樓:科學普及交流
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,便於採集,且無須開採和運輸。
(2)無害:開發利用太陽能不會汙染環境,它是最清潔能源之一,在環境汙染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
(3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
(4)長久:根據太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
太陽能作用:
(1)光熱利用
它的基本原理是將太陽輻射能收集起來,通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。
目前使用最多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器(槽式、碟式和塔式)等4種。
通常根據所能達到的溫度和用途的不同,而把太陽能光熱利用分為低溫利用(<200℃)、中溫利用(200~800℃)和高溫利用(>800℃)。
目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能乾燥器、太陽能蒸餾器、太陽能採暖(太陽房)、太陽能溫室、太陽能空調製冷系統等,中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等,高溫利用主要有高溫太陽爐等。
(2)發電利用
新能源未來太陽能的大規模利用是用來發電。
利用太陽能發電的方式有多種。
已實用的主要有以下兩種。
1、光—熱—電轉換。
即利用太陽輻射所產生的熱能發電。
一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽,然後由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。
前一過程為光—熱轉換,後一過程為熱—電轉換。
這種方式簡單易行,成本低廉回報大,適合在中國大面積推廣。
2、光—電轉換。
其基本原理是利用光生伏特效應將太陽輻射能直接轉換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。
可惜這種發電方式效率只有10%,其成本大於壽命,沒有任何經濟價值。
在製造太陽能電池的過程中,往往會產生二次汙染。
(3)太陽能電池
材料要求:耐紫外光線的輻射,透光率不下降。
鋼化玻璃作成的元件可以承受直徑25毫米的冰球以23米/秒的速度撞擊。
用途:太陽能發電廣泛用於太陽能路燈、太陽能殺蟲燈、太陽能行動式系統,太陽能移動電源,太陽能應用產品,通訊電源,太陽能燈具,太陽能建築等領域。
太陽能在2050年前可能將成為電力的主要**,受助於發電裝置成本大跌。
iea報告表示,2050年前太陽能光伏(pv)系統將最多為全球貢獻16%的電力,來自太陽能發電廠的太陽能熱力發電(ste)將提供11%的電力。
(3)光化利用
這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉換方式。
它包括光合作用、光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應。
光化轉換就是因吸收光輻射導致化學反應而轉換為化學能的過程。
其基本形式有植物的光合作用和利用物質化學變化貯存太陽能的光化反應。
植物靠葉綠素把光能轉化成化學能,實現自身的生長與繁衍,若能揭示光化轉換的奧祕,便可實現人造葉綠素發電。
太陽能光化轉換正在積極探索、研究中。
通過植物的光合作用來實現將太陽能轉換成為生物質的過程。
巨型海藻。
(4)燃油利用
歐盟從2011年6月開始,利用太陽光線提供的高溫能量,以水和二氧化碳作為原材料,致力於“太陽能”燃油的研製生產。
截止目前,研發團隊已在世界上首次成功實現實驗室規模的可再生燃油全過程生產,其產品完全符合歐盟的飛機和汽車燃油標準,無需對飛機和汽車發動機進行任何調整改動。
研製設計的“太陽能”燃油原型機,主要由兩大技術部分組成:第一部分利用集中式太陽光線聚集產生的高溫能量,輔之ethzürich自主智慧財產權的金屬氧化物材料新增劑,在自行設計開發的太陽能高溫反應器內將水和二氧化碳轉化成合成氣(syngas),合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳;第二部分根據費-託原理(fischer-tropschprincipe),將餘熱的高溫合成氣轉化成可商業化應用於市場的“太陽能”燃油成品.
7樓:廣西師範大學出版社
太陽表面的能量還以可見光、紫外線和x射線的形式向地球輻射,它們的力量足以穿透地球的大氣層,其功率竟高達100萬千瓦。
也就是說,地球上每平方米都受到來自太陽的1.35千瓦輻射,科學家把這個數字稱為太陽常數。
有了太陽能,植物才能進行光合作用,才能生長;同時也因為這種太陽能儲存在已經變成礦物燃料的古物中,從而為我們提供了煤和石油。
太陽給地球送來了熱量,促使大氣迴圈,海水蒸發,形成雲和雨。
在大氣層中,太陽能撞擊兩個氧原子組成的氧分子,將變成由3個氧原子組成的臭氧分子。
臭氧層擋住了太陽的紫外線,另外一小部分透過臭氧層的紫外線,能使人的**晒得黝黑,而且如果照射的時間太長,就會導致**癌。
太陽是地球最穩固的熱源,45億年以來,它使地球溫度控制在一定的範圍之內。
這對維持生命的存在是相當重要的,來自太陽的能量無論變多變少都會深刻影響到行星。
太陽能
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