1、光电检测实验报告2硅光电池光电检测实验报告 实验名称:硅光电池特性测试实验实验者: 实验班级: 实验时间:指导老师: 宋老师一:实验目的1、学习掌握硅光电池的工作原理2、学习掌握硅光电池的基本特性3、掌握硅光电池基本特性测试方法4、了解硅光电池的基本应用二、实验内容1、硅光电池短路电路测试实验2、硅光电池开路电压测试实验3、硅光电池光电特性测试实验4、硅光电池负载特性测试实验5、硅光电池光谱特性测试实验三、实验仪器1、硅光电池综合实验仪 1个2、光通路组件 1只3、光照度计 1台4、2#迭插头对(红色,50cm) 10根5、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根6、三相电源线 1根7、实验指导
2、书 1本8、20M 示波器 1台四、实验步骤1、硅光电池短路电流特性测试:(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)按图2-11所示的电路连接电路图(5)记录下此时的电流表读数I即为硅光电池短路电流。 图2-11 硅光电池短路电流特性测试2、硅光电池开路电压特
3、性测试(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)按图2-12所示的电路连接电路图(5)记录下此时电压表的读数u即为硅光电池开路电压。图2-12 硅光电池开路电压特性测试3、硅光电池伏安特性测试(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
4、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)图2-13所示的电路连接电路图,调节照度计使照度在50lx800lx,记录此时的电流表和电压表读数并绘制成曲线。 图2-13 硅光电池伏安特性测试4.硅光电池负载特性测试实验(1)组装
5、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2-13所示的电路连接电路图,R取值为2K欧。(6)打开电源,顺时针调节“光照度调节”旋钮,逐渐增大光照度至0Lx,50l
6、x,100Lx,150lx,200lx 600lx.分别记录电流表和电压表读数(7)关闭电源,将R分别换为510, 1K,10K重复上述步骤,分别记录电流表和电压表的读数,(8)根据以上数据绘制出硅光电池的负载特性曲线5、硅光电池光谱特性测试(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)“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”,将拨位开关S1,S2,S4,S3,S5,S6,S7均拨下。(3)将直流电源2正负极直接与电压表相连,打开电源,调节电源电位器至电压表为10V
7、,关闭电源。(4)按如图2-12连接电路图.(5)打开电源,缓慢调节光照度调节电位器到最大,依次将S2,S3,S4,S5,S6,S7拨上后拨下,记下照度计读数最小时照度计的读数E作为参考。(注意:请不要同时将两个拨位开关拨上)(6)S2拨上,缓慢调节电位器直到照度计显示为E,将电压表测试所得的数据填入下表,再将S2拨下;(7)重复操作步骤(6),分别测试出橙,黄,绿,蓝,紫在光照度E下电压表的读数(8) 根据所测试得到的数据,做出光敏电阻的光谱特性曲线.五、实验数据及分析:1、硅光电池短路电流特性测试实验:当E=200lx时 I=112uA2、硅光电池开路电压特性测试试验:当E=200lx 时
8、 U=0.39V3、硅光电池伏安特性测试:E(lx)50100150200250300400500600700800I(uA)4.69.113.718.623.428.237.446.956.366.275.4U(V)0.280.310.320.330.340.340.350.360.370.370.38根据以上数据绘得如下曲线 分析:硅光电池的电流与照度成线性关系,照度越大,电流越大。分析:硅光电池的电压与照度成非线性关系,照度越大,电压越大4.硅光电池负载特性测试实验R=2K欧:E(lx)50100150200250300350400450500550600I(uA)4.59.013.71
9、8.723.428.332.937.141.946.651.355.8U(mV)13.627.341.356.370.585.499.3112.1126.5140.5154.8168.1R=510欧E(lx)50100150200250300350400450500550600I(uA)4.69.113.818.623.328.232.737.342.146.451.656.3U(mV)6.913.720.727.937.142.649.256.163.369.877.584.6R=1k欧E(lx)50100150200250300350400450500550600I(uA)4.69.113
10、.71923.327.832.937.642.146.551.5111.8U(mV)9.11827.137.646.255.165.274.483.292102.156.2R=10k欧E(lx)50100150200250300350400450500550600I(uA)4.69.113.618.221.724.426.327.828.629.530.230.7U(mV)50.399.5148.2198.1236265287303312321328334分析:电阻越大,硅光电池负载特性越好。照度一定时,电阻阻值越大电流越小。分析:电阻越大,硅光电池负载特性越好。照度一定时,电阻阻值越大电压越高。5、硅光电池光谱特性测试图表 1硅光电池光谱特性六、实验结束,整理实验器材。
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