光电池工作原理 光电池光谱特性 温度特性等信息资料

今天小编要和大家分享的是光电池工作原理 光电池光谱特性 ，接下来我将从工作原理，光谱特性，光电特性，温度特性，频率特性，这几个方面来介绍。

光电池是一种自发电式的光电元件，它受到光照时自身能产生一定方向的电动势，在不加电源的情况下，只要接通外电路，便有电流通过。光电池的种类很多，有硒、氧化亚铜、硫化铊、硫化镉、锗、硅、砷化镓光电池等，其中应用最广泛的是硅光电池，因为它有一系列优点，例如性能稳定、光谱范围宽、频率特性好、转换效率高，能耐高愠辐射等。另外，由于硒光电池的光谱峰值位于人眼的视觉范围，所以很多分析仪器、测量仪表也常用到它。

工作原理

的工作原理基于光生伏特效应，它是在一块N型硅片上用扩散的方法掺人一些p型杂质而形成的一个大面积pN结，见图7-1-16a。当光照射p区表面时，若光子能量加大于硅的禁带宽度，则在p型区内每吸收一个光子便产生一个-空穴对，p区表面吸收的光子最多，激发的电子空穴最多，越向内部越少。这种浓度差便形成从表面向体内扩散的自然趋势。由于pN结内电场的方向是由N区指向p区的，它使扩散到pN结附近的电子—空穴对分离，光生电子被推向N区，光生空穴被留在p区。从而使N区带负电，p区带正电，形成光生电动势。若用导线连接p区和N区，电路中就有光电流流过。

光谱特性

光电池对不同波长的光，灵敏度是不同的。图7-1-17是硅光电池和硒光电池的光谱特性曲线。从图中可知，不同材料的光电池适用的人射光波长范围也不相同。硅光电池的适用范围宽，对应的入射光波长可在0.45~1.1之间，而硒光电池只能在0.34～0.57波长范围，它适用于可见光检测。

光电特性

光电池在不同的光照度下，光生电动势和光电流是不相同的。硅光电池的光电特性如图7-1-18所示。其中曲线1是负载无穷大时的开路电压特性曲线，曲线2是负载电阻相对于光电池内阻很小时的短路电流特性曲线。开路电压与光照度的关系是非线性的，而且在光照度为20001x时就趋于饱和，而短路电流在很大范围内与光照度成线性关系，负载电阻越小，这种线性关系越好，而且线性范围越宽。因此检测连续变化的光照度时，应当尽量减小负载电阻，使光电池在接近短路的状态工作，也就是把光电池作为电流源来使用。在光信号断续变化的场合，也可以把光电池作为电压源使用。