太阳能电池实验
总分：100组卷人：系统管理员
一、单选题共 2 小题共 10 分
1. (5分)随负载电阻的增加，I对U的变化关系是（）
标准答案：A
A. 先缓慢降低，到达一定值后急剧降低
B. 不断增加
C. 线性变化
D. 先增加后降低
2. (5分)太阳能电池的输出功率随负载电阻的变化关系是（）
标准答案：B
A. 先降低后增加，有一个峰值
B. 先增加后降低，有一个峰值
C. 先不断增加
D. 不断降低
二、判断题共 5 小题共 10 分
1. (2分)入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度Eg时，才会产生电子-空穴对。
标准答案：正确
2. (2分)太阳能的最大功率比开路电压和短路电流的乘积要大。
标准答案：错误
3. (2分)在pn结附近p区的少数载流子由于浓度梯度而扩散，到达结界面处，形成耗尽区。
标准答案：错误
4. (2分)光生电场方向与内建电场相反，由p区指向n区。
标准答案：正确
5. (2分)在负载电阻大的情况下，太阳能电池可以看成一个恒压源。
标准答案：正确
三、操作题共 1 小题共 80 分
1. (80分)太阳能电池实验内容
考题内容：
太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1
（4）断开电路，测量并记录开路电压。
（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
（6）根据测量结果，完成实验表格。
初始状态：
考察关键点：
太阳能电池实验内容。
（1）据实验原理，连接实验线路并保存实验连线。
（2）接通电路，将可变电阻器阻值调为最小以实现短路，并改变卤素灯的距离和调节电源输出功率，使短路电流大约为45mA。
（3）逐步改变负载电阻值降低电流，分别读取电流和电压值，记入表格1
（4）断开电路，测量并记录开路电压。
（5）调节电源功率，分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
（6）根据测量结果，完成实验表格。
要测量的物理量：
★连线
◆ (12.00分)将电路连接好，然后点击按钮保存连线状态
评分规则：
连接成功，得15.00分
连接失败，得0.00分
标准答案：从实验中获取
★表1：测量太阳能电池的端电压U和通过负载电阻的电流I(短路电流Is 开路电压U0)
◆ (5.00分)Is=45mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第一组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=35mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第二组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=25mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第三组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Is=15mA;Uo(V)=
评分规则：
实际测量偏差在-0.2 ~ 0.2之间，得5.00分
实际测量偏差在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (不评分)第四组实验数据
评分规则：
I/mA
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
U/V
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.00分
R/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得0.50分
P/mW
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得10.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得5.00分
标准答案：从实验中获取
★表2：对应于最大功率的负载电阻值Rmax和根据（2）式计算出的内阻值Ri ◆ (24.00分)对应于最大功率的负载电阻值Rmax和根据（2）式计算出的内阻值Ri 评分规则：
Rmax/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
Ri/Ω
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
Rmax/Ri
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
★表3：最大功率Pmax和开路电压与短路电流的乘积
◆ (24.00分)最大功率Pmax和开路电压与短路电流的乘积
评分规则：
Pmax/mW
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
U0?IS/ mW
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
F=Pmax/U0?IS
每空正确在-0.5 ~ 0.5之间，得2.00分
标准答案：从实验中获取
◆ (5.00分)Fmax的平均值是
评分规则：
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间，得0.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间，得0.00分
标准答案：从实验中获取。