開路電壓形成的原因

一個基本的帶電源、聯(lián)接導體，負載的電路，如果某處開路，斷開兩點之間的電壓為開路電壓。電路開路時我們可理解為就是在開路處接入了一個無窮大的電阻，不可質(zhì)疑，這個無窮大的電阻是串聯(lián)于這個電路中的，根據(jù)串聯(lián)電路中電阻的分壓公式，這個無窮大電阻兩端的分電壓將為電路中的最高電壓即電源電壓。所以線路開路時開路電壓一般表現(xiàn)為電源電壓。

開路電壓是指電池無電流通過時正負極之間的電位差，在實際的電池體系中，電池兩極建立的電位多為穩(wěn)定電位，所以，開路電壓實際上是兩極的穩(wěn)定電位之差。開路電壓是一個實測值，通?？偸切∮陔姵氐碾妱觿莸闹狄话愕兀姵伢w系的可逆程度越高，開路電壓的值就越接近于電動勢的值，只有當電池體系處于熱力字可逆狀態(tài)時，二者的值才相等 。

電池的開路電壓用V開表示，即V開=Ф -Ф-，其中Ф 、Ф-分別為電池的正負極電極電位。電池的開路電壓，一般均小于它的電動勢。這是因為電池的兩極在電解液溶液中所建立的電極電位，通常并非平衡電極電位，而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認為電池的開路電壓就是電池的電動勢。

開路電壓開路電壓與電位的區(qū)別

電位的本質(zhì)是相互接觸的兩相間的界面行為電池的電動勢與開路電壓有質(zhì)的區(qū)別，電動勢是兩極平衡電位之差，開路電壓是正負兩極穩(wěn)定電位之差 。

實際計算時，可視為開路處連有一個伏特表，伏特表讀數(shù)，即為開路電壓。但是干電池開路電壓測量，使用磁電系儀表和數(shù)字式電壓表，往往讀出的數(shù)據(jù)有差異，有時相差30 mV左右 ，所以測量時應按照以下步驟：

1.指針式電壓表讀數(shù)時，眼睛要正視，表針與鏡面針及表盤刻度線重合 。

2.量程的選擇要在表盤的1/3-r2/3之間 。

3.測量導線應有良好的接觸端 。

4.再將圖片列出的表型參照各種規(guī)格電阻參數(shù)與測得的實際值進行修正 。

電池內(nèi)阻一定時，凡是電壓表內(nèi)阻大的，指示值就比較接近實際值，電壓表內(nèi)阻小，指示值誤差就大。’與電池容量大時，其內(nèi)阻小，不同類型電壓表測得開路電壓值的誤差就小，數(shù)字電壓表的內(nèi)阻比磁電系電壓表的內(nèi)阻大得多，它測得的電池開路電壓更接近電池實際開路電壓，測得的數(shù)據(jù)更可靠 。

影響開路電壓的主要因素有:構(gòu)成電池兩極體系的性質(zhì)、材料的本質(zhì)、溶液組成與濃度、溫度、電極界而狀態(tài)等 。如果電池正、負極的材料完全一樣，那么不管電池體積有多大，幾何結(jié)構(gòu)如何變化，其開路電壓都一樣的。

太陽能電池開路電壓，將太陽能電池置于標準光源照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。可用高內(nèi)阻的直流毫伏計測量。

伏特表測量

圖2為直接使用伏特表測量電池板開路電壓的線路圖．當伏特表的內(nèi)阻遠大于太陽能電池內(nèi)阻時，其測量值近似等于開路電壓。測量時通過調(diào)節(jié)LED的驅(qū)動電流可以改變其輸出功率，從而改變輻射在太陽能電池上的輻射度。

電勢補償法測量

圖3是利用電勢補償法測量開路電壓的線路圖．圖中直流電源的負極和太陽能電池的負極相連，電勢相同并設為零電勢圖3中R1為滑動變阻器，通過調(diào)節(jié)R1，改變微安表的示數(shù)，從而可以改變A點的電勢．當調(diào)節(jié)R1使A點的電勢和太陽能電池的正極電勢相等時，通過檢流計的電流為零，太陽能電池處于開路狀態(tài)．在開路狀態(tài)下，開路電壓即為圖3中A和B兩點之間的電勢差。

其他方法

除了以上2中方法，還可以用雙通道源測量儀表 和電化學工作站 可以對太陽能電池板的開路電壓進行測量。2100433B

在P型半導體上擴散一薄層施主雜質(zhì)而形成的PN結(jié)，由于光照在電極之間出現(xiàn)一定的電動勢．在接通外電路時，只要光照不停止，電流就會源源不斷地輸出，這種現(xiàn)象稱為光伏效應．利用它制成的元器件稱為太陽能電池．圖1虛線內(nèi)為忽略太陽能電池串、并聯(lián)電阻時的等效電路圖．將太陽能電池等效為一恒流源與一二極管D的并聯(lián)器件，并且太陽能電池在一定光照下，其I-V關(guān)系式為

其中：