太阳电池（Solar Cells），也称为光伏电池，是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳电池组件，再按需要将一块以上的组件组合成一定功率的太阳电池方阵，经与储能装置、测量控制装置及直流-交流变换装置等相配套，即构成太阳电池发电系统，也称为之光伏发电系统。它具有不消耗常规能源、寿命长、维护简单、使用方便、功率大小可任意组合、无噪音、无污染等优点。世界上第一块实用型半导体太阳电池是美国贝尔实验室于1954 年研制的。经过人们40 多年的努力，太阳电池的研究、开发与产业化已取得巨大进步。
目前，太阳电池已成为空间卫星的基本电源和地面无电、少电地区及某些特殊领域（通信设备、气象台站、航标灯等）的重要电源，如图1。随着太阳电池制造成本的不断降低，太阳能光伏发电将逐步地部分替代常规发电。近年来，在美国和日本等发达国家，太阳能光伏发电已进入城市电网。从地球上化石燃料资源的渐趋耗竭和大量使用化石燃料必将使人类生态环境污染日趋严重的战略观点出发，世界各国特别是发达国家对于太阳能光伏发电技术十分重视，将其摆在可再生能源开发利用的首位。太阳能光伏发电有望成为21世纪的重要新能源。有专家预言，在21世纪中叶，太阳能光伏发电将占世界总发电量的15% ~ 20%，成为人类的基础能源之一，在世界能源构成中占有一定地位。
该实验仿真流程：
太阳能电池的特性测量
（1）主窗口介绍
成功进入实验场景窗体，如图。
（2）实验连线
当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方，拖动鼠标，便会产生“导线”，当鼠标移动到另一个接线柱的时候，松开鼠标，两个接线柱之间便产生一条导线，连线成功；如果松开鼠标的时候，鼠标不是在某个接线柱上，画出的导线将会被自动销毁，此次连线失败。根据电路图连接好电路，然后在数据表格中点击“连线”模块下的“确定状态”按钮，保存连线状态。如图。
（3）仪器调整
将实验场景左边串联在电路的万用表作为电流表使用，并选择测量档位量程：直流200mA。将实验场景右边并联在电路的万用表作为电压表使用，并选择测量档位量程：直流20V。打开稳压源电源，使卤素灯发出光线，用鼠标拖动卤素灯，使灯与电池板中心成一线，以使电池均匀受光。
（4）测量电池板伏安关系曲线
A.调节短路电流
双击打开插件板，调节可变电阻器阻值调节旋钮，将可变电阻器阻值调为最小值以实现短路，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。
B.测量短路电流等于45mA时，电池板的伏安关系曲线
调节电位器阻值调节旋钮，逐步改变负载电阻值，降低电路中的电流大小，并分别读取电流和电压值，记入实验数据表格。如图。.
注意：由实验原理部分可知，电池板的最大功率位置处于伏安关系曲线的拐点附近，因此测量时要尽量选择在关系曲线的拐点附近测量的密集一些，这样计算得到的最大功率才能最接近实际最大功率值。
C.断开电路，测量并记录开路电压。调节电源功率，
拆除场景中左侧的万用表连线，这是电池板处于开路状态，从场景中右侧的万用表上，我们可以测量得到此时电池板的开路电压值。
D.分别使短路电流约为35mA，25mA和15mA，并重复上述测量。
再次连接好电路，调节短路电流分别为35mA，25mA和15mA，并重复上述A、B、C的测量步骤，得到短路电流分别为35mA，25mA和15mA时的电池板伏安关系曲线以及对应的开路电压值。
（5）数据处理
根据每一组测得的实验数据，利用短路电流和开路电压计算出电池板内阻值![]()
；找到每一组数据中最大功率值，该电池板处于最大功率时对应的电阻值即为Rmax。利用公式计算每一组的填充因数，并求出填充因数平均值。
实验过程中，及时记录所测量的数据，并填写到数据表格中对应的位置，完成数据表格。如图。
