POLITECHNIKA LUBELSKA
LABOLATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Imię i nazwisko:
Temat ćwiczenia: Badanie elementów słonecznych – fotoogniwo krzemowe

Badany element:

Przedmiotem badań ćwiczenia labolatoryjnego jest krzemowa bateria słoneczna (fotoogniwo) stosowana jako źródło zasilania wrządzeń elektronicznych, których przykładem może być kalkulator, zegarek itp.. Bateria ma kształt prostokąta o wymiarach 1x2,5 cm, a więc jej powierzchnia światłoczuła wynosi 2,5 cm²

Układ pomiarowy:

Pomiar prądu zwarcia i napięcia jałowego fotoogniwa:

Lp.	Uz	EΦ	Isc	Uoc
-	[V]	[lx]	[mA]	[V]
1.	0	0	0	0
2.	2	6,9	0	0
3.	3	79	0,023	1,47
4.	4	350	0,097	1,99
5.	4,5	595	0,173	2,08
6.	5	840	0,250	2,12
7.	5,5	1150	0,350	2,16
8.	6	1730	0,530	2,21
9.	7	3250	0,990	2,28
10.	8	5230	1,610	2,33
11.	9	7810	2,459	2,37
12.	10	11100	3,525	2,40
13.	11	15510	4,915	2,43
14	12	20000	6,299	2,43

Charakterystyka I_sc=f(E_Φ)

-

Charakterystyka U_oc=f(E_Φ)

Pomiar charakterystyk prądowo-napięciowych fotoogniwa

Lp.	Uz1=8V EΦ1=5230	Uz2=9V EΦ2=7810	Uz3=11V EΦ3=15510	Uz4=12V EΦ4=20000
	Rd	I1	U1	Rd
	[Ω]	[mA]	[V]	[Ω]
1.	0	1,596	0	0
2.	10	1,602	0,01	10
3.	100	1,591	0,16	100
4.	1k	1,377	1,44	1k
5.	2k	0,955	2,01	2k
6.	4k	0,515	2,17	4k
7.	5k	0,417	2,19	5k
8.	6k	0,350	2,20	6k
9.	8k	0,265	2,22	8k
10.	10k	0,213	2,23	10k
11.	12k	0,178	2,24	12k
12.	15k	0,143	2,24	15k
13.	20k	0,108	2,25	20k
14.	40k	0,055	2,26	40k
15.	100k	0,023	2,26	100k
16.	1M	0,004	2,26	1M

Charakterystyki I=f(U)

Tabela wyników (oblicznenia)

Lp.	Rd	EΦ1=5230	EΦ2=7810	EΦ3=15510	EΦ4=20000
	Ω	P1	P2	P3	P4
		[mW]	[mW]	[mW]	[mW]
1.	0	0,00	0,00	0,00	0,00
2.	10	16,02	23,85	187,20	308,85
3.	100	254,56	562,08	2140,85	3678,46
4.	1k	1982,88	3184,20	4472,37	4695,30
5.	2k	1919,55	2180,66	2466,96	2518,50
6.	4k	1117,55	1184,13	1280,64	1303,38
7.	5k	913,23	963,00	1034,52	1050,45
8.	6k	770,00	811,34	864,43	876,55
9.	8k	588,30	615,17	652,86	660,35
10.	10k	474,99	494,76	524,16	531,00
11.	12k	398,72	414,96	437,58	443,68
12.	15k	320,32	332,88	351,00	356,36
13.	20k	243,00	251,90	265,55	269,04
14.	40k	124,30	128,24	133,95	136,88
15.	100k	51,98	55,20	56,40	56,88
16.	1M	9,04	9,20	9,40	9,48

Charakterystyki P=f(R_d)

Wnioski:

Fotoogniwo – to element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną  poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

Jak wynika z pomiarów badany element byl fotoogniwem, a wszelkie niedokładności związane są z niedokładnością mierników, nieuwagą wykonujących pomiar oraz szparami w pomieszczeniu w którym było ono umieszczone wraz z żarówką halogenową.