硅光電池特性

1.2.1光照特性

不同強(qiáng)度的光照射在光電池上，光電池有不同的短路電流Isc和開路電在Voc，如圖1所示。由圖1可知短路電流Isc光強(qiáng)Ev特性是一條直線，即短路電流在很寬的光強(qiáng)范圍內(nèi)，與光強(qiáng)成線性關(guān)系，而開路電壓是非線性的，而且，在當(dāng)光強(qiáng)較小，約20mW／cm2時(shí)，短路電壓就趨于飽和。因此，要想用光電池來測量或控制光的強(qiáng)弱，應(yīng)當(dāng)用光電池的短路電流特性。

1.2.2硅光電池的光譜特性

如圖是硅光電池、硒光電池的光譜特性曲線。顯而易見，不同的光電池，光譜曲線峰值的位置不同，例如硅光電池峰值波長在0.8μm左右，硒光電池在0.54μm左右。硅光電池的光譜范圍寬，在0.45～1.1μm之間，硒光電池的光譜范圍在0.34～0.75μm之間，只對可見光敏感。

值得注意的是，光電池的光譜曲線形狀，復(fù)蓋范圍，不僅與光電池的材料有關(guān)，還與制造工藝有關(guān)，而且還隨著環(huán)境溫度的變化而變化。

1.2.3光電池的溫度特性

光電池的溫度特性如圖3所示。由圖可知，開路電壓隨溫度的升高而快速下降，短流電流隨溫度升高而緩緩新增。所以，用光電池作傳感器制作的測量儀器，即使采用IscEv特性，在被測參量恒定不變時(shí)，儀器的讀數(shù)也會隨環(huán)境溫度的變化而漂移，所以，儀器必須采用相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。;

硅光電池的結(jié)構(gòu)及工作原理

硅光電池是一種能將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)圖所示。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的半導(dǎo)體pN結(jié)。硅光電池的基體材料為一薄片p型單晶硅，其厚度在0.44mm以下，在它的表面上利用熱擴(kuò)散法生成一層N型受光層，基體和受光層的交接處形成pN結(jié)。在N型層受光層上制作有柵狀負(fù)電極，另外在受光面上還均勻覆蓋有抗反射膜，它是一層很薄的天藍(lán)色一氧化硅膜，可以使電池對有效入射光的吸收率達(dá)到90%以上，并使硅光電池的短路電流新增25%-30%.