光电池工作原理介绍

光电池的原理是产生光生伏特效应的现象，下面我们一起来看看光电池的工作原理介绍。

光电池工作原理介绍

光电池的应用

目前，光伏电池的应用范围已经进一步扩展到机械仪器、自动遥测、遥控等领域。此外，光伏电池也用于家庭生活，逐渐成为家用电器的“能源中心”。太阳能供电不受季节、天气、白天等因素的影响，可以在晴天储存能量，每个家庭都可以使用，也可以形成大型的供电系统网络。

太阳能手机、太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能电视已经研发成功。他们利用屋顶的太阳能吸收装置为家用电器提供能量，多余的能量可以储存起来，所以雨天有足够的能量供应家用电器，非常有利于节能环保。

光电池的工作原理

光电池的工作原理是基于“光伏效应”。本质上是大面积PN结。当光照射PN结的一侧时，如P型表面光伏发电，如果光子能量大于半导体材料的带隙宽度，那么P型区域吸收的每一个光子都会产生一对自由电子和空穴，电子空穴对会从表面向内迅速扩散。在结电场的作用下，最终会建立一个与光照强度有关的电动势，然后产生电流。

光伏材料是一种可以直接将太阳能转化为电能的材料。光伏材料也叫太阳能电池材料，只有半导体材料才有这个功能。可用作太阳能电池材料的材料包括单晶硅、多晶硅等。这是硅材料应用开发形成的产业链，我们称之为光伏产业，包括高纯多晶硅原料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、以及相关生产设备制造。

使用光电池的注意事项

1.光电池使用寿命长，性能稳定，但应防止机械损坏。一旦(原创www.isoyu.com版权)电池坏了，就不能再用了。

2.光电池不应受潮或沾油，否则防反射膜会脱落。

3.避免长时间用白炽光源照射光电池，会使电池温度升高，输出功率降低。

4.光电池的输出电压一般为0.5V，为了获得更高的电压，硅光电池可以串联，或者为了获得更高的电流，也可以并联使用光电池。

光电特性

不同光照下光电池的光致电动势和光电流不同。硅光电池的光电特性如图7-1-18所示。曲线1是负载电阻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伏电池内阻较小时的短路电流特性曲线。开路电压与照度呈非线性关系，照度为20001x时趋于饱和，而短路电流在较大范围内与照度呈线性关系。负载电阻越小，线性关系越好，线性范围越宽。因此，在检测持续变化的照度时，应尽可能减小负载电阻，使光电池工作在接近短路的状态，即光电池作为电流源。当光信号间歇变化时，光电池也可以作为电压源。

温度特性

光伏电池的温度特性是指开路电压和短路电流随温度的变化。由于它与使用光电池的仪器设备的温度漂移有关，影响测量精度或控制精度等重要指标，所以温度特性是光电池的重要特性之一。从图7-1-19可以看出，硅光电池的开路电压随着温度的升高而明显降低，当温度升高时，开路电压降低约3mV。短路电流随着温度的升高而缓慢增加。因此，采用光电池作为检测元件时，应考虑温度漂移的影响，并采取相应的措施进行补偿。

录放幅频响应

光电池的频率特性是指输出电流与入射光调制频率的关系。当入射光强度变化时，光生电子空穴对的产生和复合需要一定时间，所以入射光。当调制频率过高时，光电池输出电流的变化幅度会减小。硅光电池频率特性较好，工作频率上限在几万赫兹左右，硒光电池频率特性较差。当调制频率较高时，应使用硅光电池，选择面积较小、负载电阻较小的硅光电池，以进一步减少响应时间，改善频率特性。