隨著科技日新月異地發(fā)展，光電池在人們的生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了越來越重要的作用。光電池是利用光生伏特效應(yīng)把光直接轉(zhuǎn)變成電能的器件。由于它可把太陽能直接變電能也稱為太陽能電池

太陽能電池是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的光電轉(zhuǎn)換器件，它既可以作為電源，又可以作為光電檢測器件。作為電源使用的光電池，主要是直接把太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，稱為太陽電池。太陽電池不需要燃料，沒有運(yùn)動部件，也不排放氣體，具有重量輕，工作性能穩(wěn)定，光電轉(zhuǎn)換效率高，使用壽命長，不產(chǎn)生污染等優(yōu)點(diǎn)，在航天技術(shù)、氣象觀測、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至人們的日常生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

作為光電檢測器件使用的光電池，具有反應(yīng)速度快，工作時不需要外加偏壓等特點(diǎn)，用于近紅外探測器、光電藕合器以及光電開關(guān)等。光電池的制作材料有許多種，例如硅、硒、鍺、硫化鎘、砷化鎵等，其中最常用的是硅光電池。它有較大面積的pN結(jié)，當(dāng)光照射在pN結(jié)上時，在結(jié)的兩端出現(xiàn)電動勢是發(fā)電式有源元件。太陽能電池的利用和特性的研究是21世紀(jì)的熱門課題，許多國家正投入大量人力物力對太陽能電池進(jìn)行研究硅光電池是根據(jù)光伏效應(yīng)制成的太陽能電池，應(yīng)用范圍較廣。

光電池的結(jié)構(gòu)

光電池也是光敏器件中一個種類，不僅能將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，還能將光能轉(zhuǎn)換為電能儲存起來。

光電池由pN結(jié)構(gòu)成，也好像一個半導(dǎo)體二極管，但這個pN結(jié)的工作面積比一般二極管要大得多，目的是使光電池能接受更多光照。光電池通常只有一面接受光的照射，稱為光電池的受光面。不接受光線照射的一面稱為背光面。光電池工作時能將光能轉(zhuǎn)化成電能形成電壓，電壓的正極多為受光面。

光電池是在光線照射下，直接將光量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱觿莸墓鈱W(xué)元件，它的工作原理是光生伏特效應(yīng)。簡稱光伏效應(yīng)。（光生伏特效應(yīng)是光照使不均勻半導(dǎo)體或均勻半導(dǎo)體中光生電子和空穴，并在空間分開而產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。即將光能轉(zhuǎn)化成電能）在有光線作用時pN結(jié)就相當(dāng)于一個電壓源。

如圖所示，硅光電池在無外加電壓時，光照引起的載流子遷移會在其兩端產(chǎn)生光生電動勢，即光伏效應(yīng)硅。光電池的基本結(jié)構(gòu)為pN結(jié)，受光照后，將產(chǎn)生一個由N區(qū)到p區(qū)的光生電流I1同時，由于pN結(jié)二極管的特性，存在正向二極管電流I2，此電流方向從p區(qū)到N區(qū)，與光生電流相反。硅光電池的理論模型是由一理想的電流源（光照產(chǎn)生光電流的電流源）、一個理想二極管一個并聯(lián)電阻和一個串聯(lián)電阻組成。

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