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1、8.1.3 光电池 光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。 光电池在有光线作用时实质就是电源， 电路中有了这种器件就不需要外加电源。,光电池的工作原理： “光生伏特效应”。 它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面时，若光子能量足够大，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子空穴对从表面向内迅速扩散。,在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。,硅光电池原理图 (a) 结构示意图； (b) 等效电路,光电池的基本特性： (1) 光谱特性 光电池对不同波长的光的灵敏度是不同的。,硅光电池的光谱特性,不同材料的光电池，光谱响应峰值所对应的入
2、射光波长是不同的： 硅光电池波长在0.8m附近， 硒光电池在0.5m附近。,硅光电池的光谱响应波长范围： 0.41.2m， 硒光电池的光谱响应波长范围： 0.380.75m。 可见，硅光电池可以在很宽的波长范围内得到应用。,(2) 光照特性 光电池在不同光照度下， 其光电流和光生电动势是不同的，它们之间的关系就是光照特性。,硅光电池的光照特性,短路电流在很大范围内与光照强度呈线性关系， 开路电压（即负载电阻RL无限大时）与光照度的关系是非线性的。 当照度在2000 lx时就趋于饱和了。 因此用光电池作为测量元件时，应把它当作电流源的形式来使用，不宜用作电压源。,（3） 频率特性 硅光电池和硒光电池的频率特性如图所示，横坐标表示光的调制频率。,硅光电池的频率特性,硅光电池有较好的频率响应。,(4) 温度特性 描述光电池的开路电压和短路电流随温度变化的情况。 温度特性是光电池的重要特性之一。 温度特性关系到应用光电池的仪器或设备的温度漂移，影响测量精度或控制精度等重要指标。,硅光电池的温度特性,开路电压随温度升高而下降的速度较快， 短路电流随温度升高而缓慢增加。 温度对光电池的工作有很大影响。 把光电池作为测量元件使用时，最好能保证温度恒定或采取温
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