1. 研究目的与意义

目的：太阳能可以说是取之不尽, 用之不竭的能源,与矿物燃料相比,太阳能具有清洁和可在生等独特优点。将太阳能直接转换为热能和电能,解决能源危机,造福于全人类一直是广大科学家的奋斗目标。

太阳能的利用分为光电转换和集热两种,前者主要有太阳能电池,后者主要有太阳能热水器、太阳能温室等。利用半导体材料的光伏效应原理把太阳光能转换成电能称太阳能光伏技术,这也是太阳能电池的主要原理。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。

2. 国内外研究现状分析

国外：对光生伏特效应的研究最早可追溯到1839 年,到上世纪五十年代,太阳能利用领域出现了两项重大突破:一是 1954 年美国贝尔实验室研制出效率为 6％的实用型单晶硅电池;二是l955年以色列科学家提出了选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项突破既是太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志,也是人类能源技术又一次变革的技术基础。

太阳能电池的利用和特性研究是21世纪的热门课题，其用途主要包括作为光伏发电的电源装置和作为光电检测器件两个方面，太阳能电池的特性测试对提高其生产工艺水平和性能研究有重要参考价值。

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行阳光计划，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

3. 研究的基本内容与计划

内容： 包含能模拟太阳光照的光源模块、太阳能电池板模块、测量光照强度模块、测量太阳能电池输出电压模块、模拟太阳光不同入射角度模块以及显示模块。

计划： 采用色温5000k-6000k色温的led面光板模拟太阳光，多晶硅太阳能电池，ui202可见光传感器，stc12c5a60s2单片机（自带ad），lcd1864显示屏显示电压光照强度步进电机转角,四相六线步进电机。

4. 研究创新点

（1） 利用多个点光源模拟平行光，结构简单价格低廉，而且足够满足实验需要。

（2） 整个试验箱只需一个5v12v开关电源，此接口可以使用目前多数高校通用的实验设备通用的k2导线，适应性极强。

（3） 实验内容中测量禁带宽度得测量在市场上并没有相关产品涉猎。