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文檔簡介

……………光電池傳感器技術與應用武漢職業技術學院

熊曉倩課程內容光電池的應用03光電池的結構和工作原理01光電池的主要特性02一、光電池的結構和工作原理光敏面一、光電池的結構和工作原理結構

它是在一塊N型硅片上用擴散的辦法摻入一些P型雜質(如硼)形成PN結。

上電極為柵狀受光電極，下電極是一層襯底鋁。

光電池實質是一個大面積PN結，硅光電池的結構如圖所示。一、光電池的結構和工作原理光生伏特效應：

當光照到PN結區時，如果光子能量足夠大，將在結區附近激發出電子-空穴對，在N區聚積負電荷，P區聚積正電荷，這樣N區和P區之間出現電位差。

若將PN結兩端用導線連起來，電路中有電流流過。若將外電路斷開，就可測出光生電動勢。二、光電池的主要特性

不同光照射下有不同光電流和光生電動勢。開路電壓與光強是非線性的，且在2000lx時趨于飽和。短路電流在很大范圍內與光照成線性關系。開路電壓曲線：

光生電動勢與照度之間的特性曲線。短路電流曲線：

光電流與照度之間的特性曲線。光照特性二、光電池的主要特性短路電流短路電流

指對外負載相對于光電池內阻而言是很小的。光電池在不同照度下，其內阻也不同，因而應選取適當的外接負載近似地滿足“短路條件”。二、光電池的主要特性伏安特性光照強度800W/㎡電池溫度25℃輸出電流（A）輸出電壓（V）輸出功率（W）二、光電池的主要特性光譜特性

光電池的光譜特性決定于材料。

從曲線可看出，硒光電池在可見光譜范圍內有較高的靈敏度，峰值波長在540nm附件，適宜測可見光。硅光電池應用的范圍400nm—1100nm，峰值波長在850nm附件，因此硅光電池可以在很寬的范圍內應用。硒光電池硅光電池二、光電池的主要特性溫度特性主要描述光電池的開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況。

開路電壓與短路電流均隨溫度而變化，它將關系到應用光電池的儀器設備的溫度飄逸，影響到測量或控制精度等主要指標。當光電池作為測量元件時嗎，最好能保持溫度恒定，或采取溫度補償措施。硅光電池在1000lx照度下的溫度特性曲線二、光電池的主要特性頻率特性

指光電池相對輸出電流與光的調制頻率之間關系。由于光電池PN結面積較大，極間電容大，故頻率特性較差。硅、硒光電池的頻率特性不同，硅光電池頻率響應較好，硒光電池較差。所以高速計數器的轉換一

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