《光電式13光電池》PPT課件

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1、8.1.3光電池光電池是一種直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。光電池在有光線作用時(shí)實(shí)質(zhì)就是電源，電路中有了這種器件就不需要外加電源。光電池的工作原理：“光生伏特效應(yīng)”。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射到PN結(jié)的一個(gè)面，例如P型面時(shí)，若光子能量足夠大，那么P型區(qū)每吸收一個(gè)光子就產(chǎn)生一對(duì)自由電子和空穴，電子－空穴對(duì)從表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散。在結(jié)電場(chǎng)的作用下，最后建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)。硅光電池原理圖(a)結(jié)構(gòu)示意圖；(b)等效電路光電池的基本特性：(1)光譜特性光電池對(duì)不同波長(zhǎng)的光的靈敏度是不同的。硅光電池的光譜特性不同

2、材料的光電池，光譜響應(yīng)峰值所對(duì)應(yīng)的入射光波長(zhǎng)是不同的：硅光電池波長(zhǎng)在0.8μm附近，硒光電池在0.5μm附近。硅光電池的光譜響應(yīng)波長(zhǎng)范圍：0.4~1.2μm，硒光電池的光譜響應(yīng)波長(zhǎng)范圍：0.38~0.75μm?？梢姡韫怆姵乜梢栽诤軐挼牟ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)得到應(yīng)用。(2)光照特性光電池在不同光照度下，其光電流和光生電動(dòng)勢(shì)是不同的，它們之間的關(guān)系就是光照特性。硅光電池的光照特性短路電流在很大范圍內(nèi)與光照強(qiáng)度呈線性關(guān)系，開路電壓（即負(fù)載電阻RL無限大時(shí)）與光照度的關(guān)系是非線性的。當(dāng)照度在2000lx時(shí)就趨于飽和了。因此用光電池作為測(cè)量元件

3、時(shí)，應(yīng)把它當(dāng)作電流源的形式來使用，不宜用作電壓源。（3）頻率特性硅光電池和硒光電池的頻率特性如圖所示，橫坐標(biāo)表示光的調(diào)制頻率。硅光電池的頻率特性硅光電池有較好的頻率響應(yīng)。(4)溫度特性描述光電池的開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況。溫度特性是光電池的重要特性之一。溫度特性關(guān)系到應(yīng)用光電池的儀器或設(shè)備的溫度漂移，影響測(cè)量精度或控制精度等重要指標(biāo)。硅光電池的溫度特性開路電壓隨溫度升高而下降的速度較快，短路電流隨溫度升高而緩慢增加。溫度對(duì)光電池的工作有很大影響。把光電池作為測(cè)量元件使用時(shí)，最好能保證溫度恒定或采取溫度補(bǔ)償措施。表8

4、-4硅光電池2CR型特性參數(shù)表8-4硅光電池2CR型特性參數(shù)