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光電池,光電池的分類,光電池參數(shù)指標(biāo)等
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光電池,光電池的分類,光電池參數(shù)指標(biāo)等  2011/10/3

目錄

  • 工作原理
  • 光譜特性
  • 光電特性
  • 溫度特性
  • 頻率特性
光電池

工作原理

  •   硅光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng),它是在一塊N型硅片上用擴散的方法摻人一些P型雜質(zhì)而形成的一個大面積PN結(jié),見圖7-1-16a。當(dāng)光照射P區(qū)表面時,若光子能量加大于硅的禁帶寬度,則在P型區(qū)內(nèi)每吸收一個光子便產(chǎn)生一個電子-空穴對,P區(qū)表面吸收的光子最多,激發(fā)的電子空穴最多,越向內(nèi)部越少。這種濃度差便形成從表面向體內(nèi)擴散的自然趨勢。由于PN結(jié)內(nèi)電場的方向是由N區(qū)指向P區(qū)的,它使擴散到PN結(jié)附近的電子—空穴對分離,光生電子被推向N區(qū),光生空穴被留在P區(qū)。從而使N區(qū)帶負電,P區(qū)帶正電,形成光生電動勢。若用導(dǎo)線連接P區(qū)和N區(qū),電路中就有光電流流過。

光譜特性

  •   光電池對不同波長的光,靈敏度是不同的。圖7-1-17是硅光電池和硒光電池的光譜特性曲線。從圖中可知,不同材料的光電池適用的人射光波長范圍也不相同。硅光電池的適用范圍寬,對應(yīng)的入射光波長可在0.45~1.1之間,而硒光電池只能在0.34~0.57波長范圍,它適用于可見光檢測。

光電特性

  •   光電池在不同的光照度下,光生電動勢和光電流是不相同的。硅光電池的光電特性如圖7-1-18所示。其中曲線1是負載電阻無窮大時的開路電壓特性曲線,曲線2是負載電阻相對于光電池內(nèi)阻很小時的短路電流特性曲線。開路電壓與光照度的關(guān)系是非線性的,而且在光照度為20001x時就趨于飽和,而短路電流在很大范圍內(nèi)與光照度成線性關(guān)系,負載電阻越小,這種線性關(guān)系越好,而且線性范圍越寬。因此檢測連續(xù)變化的光照度時,應(yīng)當(dāng)盡量減小負載電阻,使光電池在接近短路的狀態(tài)工作,也就是把光電池作為電流源來使用。在光信號斷續(xù)變化的場合,也可以把光電池作為電壓源使用。

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