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P-I-N光電二極管說明P-I-N光電二極管的I層的作用答：P-I-N光電二極管P層和N層中間的I層也叫耗盡層起到增耗盡層寬度的作用。在足夠高的反偏壓下，I層完全變成耗盡層，其中產(chǎn)生的電子—空穴對立刻被電場分離而形成光電流。I層的厚度可以很薄，目的是用以獲得最佳的量子效率和頻率響應(yīng)。試述結(jié)光電二極管和太陽電池的共同點和三個主要差別。答：共同點是二者都是利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件。不同點：1.用途不同。PN結(jié)光電二極管主要用來探測光信號而太陽電池是用來把太陽能轉(zhuǎn)換成電能。2.PN結(jié)光電二極管工作時要加反偏壓，太陽電池不需加偏壓。3.由于一個光電二極管用于探測某一確定頻率的光，因此制造該光電二極管的材料的禁帶寬度要與該光的頻率相應(yīng)，即等于該光的光子能量。太陽電池則無此限制。此外，光電二極管有響應(yīng)速度（帶寬）的限制太陽電池也沒有。P-I-N光電二極管二．重要推導(dǎo)導(dǎo)出太陽電池的最大輸出功率解：太陽電池的最大輸出功率：，分別為太陽電池輸出最大功率時所對應(yīng)的電壓和電流。對于理想太陽電池根據(jù)，太陽電池向負載提供的功率為時，得最大功率條件或者〔（7-10）〕（1）（2）將開路電壓代入（2）式，得當(dāng)時，對應(yīng)的電流為從（1）式中解出：代入中，求得〔（7-7）〕（3）〔（7-6）〕于是由（1）式，（4）得：（5）7-4．假設(shè)二極管受到一個光源的均勻照射，所引起的電子-空穴產(chǎn)生速率為，解二極管的擴散方程以證明：00PN解：

V加到pn結(jié)上，

其中，代入到（*）式中，得

邊界條件：7-5．利用習(xí)題7-4的結(jié)果推導(dǎo)解：N區(qū)注入電子：電流分布為：總電流為：7-7．(a)證明對于一電池，式（7-6）中的電流可用下式表示：式中S是在歐姆接觸處的表面復(fù)合速度

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