端的电压随负载的增大而增大。负载在
0~15Ω 之间变化时，随着负载的增大，
电流急剧减小，电压急剧增大，负载在
11Ω~45Ω 之间变化，电流和电压变化比
较缓慢，当负载大于
45Ω 时，电流逐渐趋近于 0，电压逐渐趋近开路电压。
从图
4 中可以看出，太阳能电池的输出功率随负载的增大先增大再减小。负
载在
0~6Ω 之间变化时，输出功率随负载增大急剧升高，在负载为 6Ω 左右时功
率达到最大值
39.76W，负载从 6Ω 增大到 40Ω 过程中，功率下降明显，40Ω 时
输出功率为
8.16W，已经降至最大输出功率的 20%。
图
5 为太阳能电池的伏安特性曲线及功率随电压变化曲线，从图中可以看
出，当电压在
0-14V 之间变化时，电流变化不大，输出功率随着电压的增大缓
慢增大，电压大于
14V 后继续增大负载，电流迅速减小，且功率随着电流的减
小而减小，即电压约为
14V 时输出功率达到最大值，该点即为最大输出功率点。
2.2 照度特性实验
实验
2 测试不同环境温度下太阳能电池的开路电压 V
oc
、短路电流
I
sc
随太阳
辐射强度变化规律，分析不同环境温度下太阳辐射对太阳能电池输出功率的影
响。实验结果如图
6、图 7 所示。
200
300
400
500
600
700
800
900
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
环 境 37.8
O
C
模 拟 值
环境 41.1
O
C
实 验 值
环境 37.8
O
C
模 拟 值
环境 41.1
O
C
模 拟 值
短
路
电
流
/
A
/
太 阳 辐 射
W/m
2
200
300
400
500
600
700
800
900
15
16
17
18
19
环 境 37.8
O
C
模 拟 值
环境 41.1
O
C
实 验 值
开
路
电
压
/
V
/
太 阳 辐 射
W/m
2
图
6 短路电流随太阳辐射变化关系
图
7 开路电压随太阳辐射变化关系
在图
6 中将散点的实验值进行拟合，即可得到电流与太阳辐射强度的拟合
曲线。从图中可以看出：①不同环境温度下短路电流都随着太阳辐射的增大而增
大，且呈现出线性关系。②太阳辐射强度相同时，不同环境温度下短路电流不同
从拟合的直线可以看出不同环境温度对应不同的斜率。③在太阳辐射强度相同的
条件下，环境温度越高短路电流越大，太阳辐射越大这种差异越明显。
图
7 为开路电压随太阳辐射变化关系，从图中可以看出：①太阳辐射强度
在
300
-2
W m
×
-900
-2
W m
×
之间变化时开路电压在
18V 上下波动；太阳辐射强度
小于
300
-2
W m
×
时开路电压略有下降。②相同太阳辐射强度下，与短路电流相反，
环境温度越高则开路电压越低。理论上，开路电压随光强呈对数增加，弱光时开
路电压随光照强度增加很快，但是强光时趋于饱和
。由于实验条件限制，对于
太阳辐射强度低于
200
-2
W m
×
的开路电压没有做测量。