1장 실험제목
2장 실험목표
3장 준비물
4장 실험과정
5장 결과분석
실험보고서 강의명 신재생에너지기초실험 조 1조 보고자 구윤희 학번 xxxx.xx.xx 실험일시 xxxx.xx.xx 실험장소 경일대학교 8호관 201호 실험제목 거리와 투사각에 따른 광전류의 변화 실험목표
솔라모듈과 램프의 거리에 따라 또한, 솔라모듈에 입사하는 빛의투사각에 따라 광전류가 어떻게 변하는지 알아본다.
준비물
솔라모듈, 데모 전류계, 데모 전압계, 훅업 케이블 2개, xxxx.xx.xxw 램프, 각도기
실험과정
1.전류계와 솔라모듈을 연결한다.
2.솔라모듈의 각도를 0도로 맞추고 램프의 빛이 수직으로 입사하도록 배치한다.
3.솔라모듈에 램프 빛을 비춘다.이때 전류는 약 400ma, 램프와 솔라모듈의 사이의 거리는 50cm가 되도록 조정한다.(하지만 50cm에 맞췄더니 400ma보다 낮은 전류값이 나와 우리 조는 400ma를 기준값으로 삼았다.)
4.광원의 투사각이 전류에 미치는 영향을 알아보기 위해 솔라모듈 판을 비스듬하게 기울여 조정한다.이때 각도기를 이용해 광원투사각을 측정할 수 있다.
5.광전류(단락회로 전류)를 서로 다른 투사각에서 측정한다.(0도와 90도 사이 10도씩 차이를 두며 실험)
6.솔라모듈의 오른쪽과 왼쪽으로 돌리며 측정하고 양 방향의 평균값을 계산한다.
7.광원과 솔라모듈의 거리가 전류에 미치는 영향을 알아보기 위해 램프와 모듈 사이의 거리를 조정한다.그리고 광전류를 50cm에서 150cm까지 10cm 간격으로 측정한다.(하지만 150cm는 솔라모듈과 광원과의 거리가 멀어 실험이 원활히 진행되지 않는다 판단하여 우리 조는 30cm에서 130cm까지 10cm 간격으로 측정하였다.)
결과분석 광원 투사각에 따른 광전류의 변화 각도 전류/ma(왼쪽) 전류/ma(오른쪽) 전류/ma(평균값) 0‘ 400 400 400 10‘ 397 397 397 20‘ 383 384
383.5
30‘ 363 351 357 40‘ 325 335 330 50‘ 295 293 294 60‘ 248 253
250.5
70‘ 195 205 200 80‘ 135 157 146 90‘ 68 96 82
위의 표와 그래프는 광원 투사각에 따른 광전류의 변화를 나타낸 것이다.
솔라모듈의 왼쪽, 오른쪽 판에 따라 약간의 오차는 있지만 대체적으로 각도가 증가함에 따라 전류량은 감소하는 것을 알 수 있다.이때 발생한 오차의 이유는 솔라모듈과 램프가 완벽하게 수직이지 않았기 때문으로 해석할 수 있다.
광원 투사각에 따른 광전류와 cos graph의 상관관계
하늘색 그래프는 x축을 cos(투사각‘), y축을 전류량이라 하였을 때의 전류량 그래프이고
빨간색 그래프는 cos 그래프이다. 위 결과를 통해 광원 투사각에 따른 전류량 그래프와 cos 그래프가 비례하는 것을 알 수 있다
이때 두 그래프가 완전히 일치하지 않는 이유는 가) 광원 투사각에 따른 광전류 표와 그래프에서 말한 바와 같이 솔라모듈과 램프와 완벽하게 수직이 아니었기 때문으로 판단된다. 거리에 따른 광전류의 변화
위 그래프와 같이 솔라모듈과 램프(광원)의 거리가 멀어질수록 전류는 감소하는 것을 알 수 있다.이는 모듈판과 광원이 멀어질수록 모듈판에 도달하는 빛의 세기가 약해지기 때문이다.
1/d^2과 광전류와의 관계
그래프의 x축은 1/d^2이고 y축은 1/전류^2*10^6이다.위 그래프를 통해 거리 제곱의 역수와 전류 제곱의 역수는 비례하는 것을 알 수 있다. (이하 생략)
