光電池實(shí)驗(yàn)總結(jié)

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃光電池實(shí)驗(yàn)總結(jié)　　硅光電池的線性響應(yīng)　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊　?.了解光電池線性響應(yīng)的實(shí)用意義；　　2.學(xué)習(xí)和掌握測(cè)定硅光電池線性工作范圍的一種方法?！　　緦?shí)驗(yàn)儀器】　　溴鎢燈，尼科爾棱鏡一對(duì)，硅光電池，靈敏電流計(jì)，電阻箱二只，直流穩(wěn)壓電源，聚光透鏡，電鍵　　【實(shí)驗(yàn)原理】　　硅光電池是利用光生伏打效應(yīng)設(shè)計(jì)的一種半導(dǎo)體光電探測(cè)器，其特點(diǎn)是不需要外加電源。硅光電池的結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示。半導(dǎo)體硅受光照時(shí)，硅中形成電子—空穴對(duì)，電子被結(jié)電壓吸入半透明金屬膜，因而結(jié)電壓降低，金屬膜變成負(fù)電勢(shì)，金

2、屬基極對(duì)透明金屬膜層為正電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)差值與入射光通量有關(guān)。如果用導(dǎo)線接入電流計(jì)，就會(huì)產(chǎn)生光電流。如果光電流的大小與入射光通量有線性關(guān)系，則用光電池探測(cè)光信號(hào)強(qiáng)度，可進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確而不失真的測(cè)量。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　線性響應(yīng)是光電探測(cè)器的重要性能指標(biāo)之一，也是實(shí)際使用光電池時(shí)必須保持的正常工作條件。但是在測(cè)量各種光信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度變化幅度可能較為懸殊，因此使用光電池前

3、，必須了解它的線性響應(yīng)的強(qiáng)度范圍。硅光電池的等效電路如圖1(b)所示。它與電池一樣有一個(gè)內(nèi)阻R?，同時(shí)還相當(dāng)于一個(gè)平板電容C，C與R?并聯(lián)，R表示硅光電池的負(fù)載電阻，當(dāng)入射光通量?照射到硅表面時(shí)，產(chǎn)生光電流為i，其中一部分i1流過R?，另一部分i2流過R，則　　i?i1?i2　　圖1　　S　　?i　　?　　而在外電路中測(cè)量到的光電流為i2，因光電池的積分靈敏度為　　因此可計(jì)算得　　i2?S?R?　　(R??R)　　由于半導(dǎo)體的特性，硅光電池的內(nèi)阻R?隨入射光通量?而變，?增大時(shí)，R?變小。嚴(yán)格地講，i2與?無線性關(guān)系，而當(dāng)R較小時(shí)，R?的變化對(duì)i2影響較小，i2與?接近線性關(guān)系。因此，在實(shí)際

4、使用中，要選用低內(nèi)阻的電流計(jì)作測(cè)量?jī)x表，或用補(bǔ)償平衡電路。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　如圖2所示，平行光通過起偏棱鏡N1后，形成強(qiáng)度為I0的平面偏振光，其偏振方向平行于棱鏡的主截面，如果使該平面偏振光再通過檢偏器棱鏡N2，由馬呂斯定律可知，通過N2的透射光強(qiáng)I為　　I?I0cos　　2　　?　　式中?為兩偏振棱鏡主截面之間的夾角。由式可見，透過N2的光強(qiáng)隨?的不同而變化?，F(xiàn)將該透射

5、光照射在光電池上，假設(shè)硅光電池的工作范圍處于線性響應(yīng)區(qū)域，則由硅光電池產(chǎn)生的光電流i應(yīng)與入射光的強(qiáng)度I成正比，即i=c1I，將此關(guān)系代入式，得　　i?c2cos　　2　　?　　(　　c2?c1I0)　　將上式兩側(cè)取對(duì)數(shù)，則lgi?lgc2?2lgcos?即變量下，存在線性關(guān)系，電流值i,作線，但其中有一段　　應(yīng)的電流變化范圍，就是該硅光電池的線形工作區(qū)域?！　D2　　i?c1I　　和間在成立條件　　且斜率為2。測(cè)量不同?角時(shí)的　　lgi?lgcos?目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略

6、的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　圖線，一般它為曲　　是斜率為2的直線，該段直線對(duì)　　【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】　　1.按圖3安置實(shí)經(jīng)透鏡L后射出平行到待測(cè)硅光電池Pc上，值?！　D3　　驗(yàn)裝置，光源S為溴鎢燈，光，經(jīng)過尼科爾棱鏡，照射靈敏電流計(jì)G顯示出光電流　　2.由于半導(dǎo)體硅的固有特性，硅光電池的內(nèi)阻隨入射光強(qiáng)增大而減少，硅光電池產(chǎn)生的光電流除與入射光強(qiáng)有關(guān)外，還與外電路負(fù)載電阻有關(guān)。根據(jù)光電池的等效電路分析可知，外負(fù)載電阻愈小，光電池的線性響應(yīng)愈高。若用靈敏電流計(jì)顯示，則外負(fù)載電阻即電流計(jì)內(nèi)阻　　Rg　　，所以應(yīng)選用低內(nèi)阻的靈敏電流計(jì)。

7、在具體測(cè)量時(shí)，光電流變化范圍較大，須改變電　　Rg　　流表的量程，為使量程改變時(shí)外接電阻總阻值不變，可采用圖3所示的電路，即先將R1與串聯(lián)，再和R2并聯(lián)后接入光電池電路，當(dāng)滿足關(guān)系式　　R1?(n?1)Rg　　等。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安