Laboratorium Instalacji I Oświetlenia
Temat: Badanie selenowego ogniwa fotoelektrycznego
Nurzyński Tomasz
Janek Krzysztof
Układ do badania ogniwa fotoelektrycznego
Wszystkie pomiary dokonywane będą w poniższym układzie
1. Zjawisko dojrzewania ogniwa.
Wzorzec światła φ=5000lm,U=220 |
Ogniwo selenowe |
|
R=1,5m Rb=1500Ω,rs=1310.kΩ |
Czas(s) |
|
10 |
25μA |
20 |
25μA |
30 |
25μA |
40 |
25μA |
60 |
25μA |
W badaniu powyższego ogniwa nie wystąpiło zjawisko dojrzewanie ogniwa.
Wartość prądu była ustalona na poziomie 25μA
2.Badanie zależności. prądu fotoelektrycznego od natężenia oświetlenia na ogniwie dla różnych oporności zewnętrznych obwodu ogniwa .
Do obliczeń użyto zależności: 
, 
Gdzie : E- natężenie oświetlenia , I-światłość , φ-strumień świetlny
r2 -odległość źródła światła od ogniwa
ω -powierzchnia : 4π
Ogniwo selenowe , Oporność wewnętrzna amperomierza Rw=3.5kΩ . Wzorzec światłości punktowy . φ=5000lm , U=220V, Iw=398 cd |
||||||
E |
r |
r b |
Rs |
I |
φ |
|
lx |
m |
|
|
μA |
lm |
|
564 |
0,84 |
1500 |
1310 |
25 |
5000 |
|
450 |
0,94 |
|
|
23 |
|
|
367 |
1,04 |
|
|
21,5 |
|
|
306 |
1,14 |
|
|
19,5 |
|
|
258 |
1,24 |
|
|
18 |
|
|
221 |
1,34 |
|
|
16,5 |
|
|
191 |
1,44 |
|
|
15 |
|
|
167 |
1,54 |
|
|
14 |
|
|
147 |
1,64 |
|
|
13 |
|
|
131 |
1,74 |
|
|
12 |
|
|
Zależność natężenia oświetlenia od prądu fotoogniwa
3. Badanie zależności prądu fotoelektrycznego od kąta padania światła na powierzchnię ogniwa.
Wzorzec światłości punktowy U=..220..V, φ=..5000lm |
||||
Kąt padania światła |
Bez nasadki korekcyjnej |
Z nasadką korekcyjną |
||
|
α |
I / Iα=0 |
α |
I / Iα=0 |
+90 |
6 |
0,24 |
0 |
0 |
+80 |
11 |
0,44 |
2 |
0,173 |
+70 |
13 |
0,52 |
4 |
0,346 |
+60 |
15 |
0,6 |
6 |
0,539 |
+50 |
18 |
0,72 |
9 |
0,782 |
+40 |
20 |
0,8 |
9,5 |
0,826 |
+30 |
22 |
0,88 |
10 |
0,869 |
+20 |
23 |
0,92 |
10,5 |
0,913 |
+10 |
24 |
0,96 |
11 |
0,956 |
0 |
25 |
1 |
11,5 |
1 |
-10 |
24 |
0,96 |
10,5 |
0,913 |
-20 |
23,5 |
0,94 |
10 |
0,869 |
-30 |
21 |
0,84 |
9,5 |
0,826 |
-40 |
19 |
0,76 |
8 |
0,695 |
-50 |
16 |
0,64 |
7 |
0,608 |
-60 |
14 |
0,56 |
6,5 |
0,565 |
-70 |
12 |
0,48 |
5 |
0,434 |
-80 |
9 |
0,36 |
4 |
0,347 |
-90 |
5 |
0,2 |
1 |
0,086 |
Zależność α=f(I / Iα=0) .Przypadek bez nasadki korekcyjnej.
Zależność α=f(I / Iα=0) .Przypadek z nasadką korekcyjną.
Wnioski: W powyższym ćwiczeniu badaliśmy ogniwo selenowe. Przeprowadzaliśmy doświadczenie polegające na zbadaniu dojrzewania ogniwa. W ćwiczeniu nie zaobserwowaliśmy zjawiska dojrzewania ogniwa . W drugim podpunkcie badaliśmy
zależność prądu fotoelektrycznego od natężenia oświetlenia dla jednej tylko wartości rezystancji
ponieważ inne wartości nie powodowały zmian prądu. Zmianie ulegała odległość. Wraz ze wzrostem natężenia oświetlenia wzrastał prąd ogniwa. W trzecim punkcie badaliśmy zależność
prądu ogniwa od kąta padania światła. Największa wartość prądu występuje przy kącie padania
światła prostopadłym do ogniwa i zmniejsza się wraz ze wzrostem kąta. Pomiarów dokonywaliśmy dla układu z nasadką i bez nasadki korekcyjnej. W przypadku z nasadką wartość prądu jest mniejsza.
