学习单元一天光电效应和光电器件光电池光电池是一种利用光生伏特效应把光直接转换成电能的半导Sio,膜硼扩散层P型电极体光电器件,如图5-8所示。它实质上是一个大面积的PN结,当光N型硅片PN结照射到PN结的一个面,那么P型电极(a))结构示意图(b)等效电路图区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴,电子和空穴对从图5-8硅光电池原理图表面向内迅速扩散,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
学习单元一 光电效应和光电器件 4. 光电池 光电池是一种利用光生伏特 效应把光直接转换成电能的半导 体光电器件,如图5-8所示。它实 质上是一个大面积的PN结,当光 照射到PN结的一个面,那么P型 区每吸收一个光子就产生一对自 由电子和空穴,电子和空穴对从 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。 图5-8 硅光电池原理图
学习单元一光电效应和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。由于光电池广泛用于把太阳能直接变成电能,因此又称为太阳能电池。通常,把光电池的半导体材料的名称放在光电池(或太阳能电池)名称之前以示区别,如硒光电池、砷化镓光电池、硅光电池、锗光电池等。光谱特性光电池对不同波长的光的灵敏度是不同的。光谱响应峰值所对应的入射光波长是不同的,硅光电池波长在0.8um附近,硒光电池波长在0.5um附近。硅光电池的光谱响应波长为0.4~1.2μm,而硒光电池的光谱响应波长仅为0.38~0.75μm。可见,硅光电池可以在很宽的波长范围内得到应用
学习单元一 光电效应和光电器件 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。由于光电池广泛用于把太阳能直接变成电能,因 此又称为太阳能电池。通常,把光电池的半导体材料的名称放在光 电池(或太阳能电池)名称之前以示区别,如硒光电池、砷化镓光 电池、硅光电池、锗光电池等。 光谱特性光电池对不同波长的光的灵敏度是不同的。光谱响应 峰值所对应的入射光波长是不同的,硅光电池波长在0.8 μm附近, 硒光电池波长在0.5 μm附近。硅光电池的光谱响应波长为0.4~1.2 μm,而硒光电池的光谱响应波长仅为0.38~0.75 μm。可见,硅光 电池可以在很宽的波长范围内得到应用
学习单元一光电效应和光电器件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。短路电流在很大范围内与光照强度成线性关系,开路电压(即负载电阻R为无限大时)与光照度的关系是非线性的,并且当照度在20001x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
学习单元一 光电效应和光电器件 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。短路 电流在很大范围内与光照强度成线性关系,开路电 压(即负载电阻RL为无限大时)与光照度的关系是 非线性的,并且当照度在2 000 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
学习单元一光电效应和光电器件光电池的温度特性是描述光电池的开路电压和短路电流随温度变化的情况。由于它关系到应用光电池的仪器或设备的温度漂移,影响到测量精度或控制精度等重要指标,因此温度特性是光电池的重要特性之一。开路电压随温度升高而下降的速度较快,而短路电流随温度升高而缓慢增加。由于温度对光电池的工作有很大影响,因此把它作为测量元件使用时,最好能保证温度恒定或采取温度补偿措施光电池是形式最简单的光电器件,它能在几伏的偏置电压下工作,具有稳定性好、光谱范围宽、频率特性好、换能效率高、耐高温辐射等优点
学习单元一 光电效应和光电器件 光电池的温度特性是描述光电池的开路电压和短路电流随温 度变化的情况。由于它关系到应用光电池的仪器或设备的温度漂 移,影响到测量精度或控制精度等重要指标,因此温度特性是光 电池的重要特性之一。开路电压随温度升高而下降的速度较快, 而短路电流随温度升高而缓慢增加。由于温度对光电池的工作有 很大影响,因此把它作为测量元件使用时,最好能保证温度恒定 或采取温度补偿措施。 光电池是形式最简单的光电器件,它能在几伏的偏置电压下 工作,具有稳定性好、光谱范围宽、频率特性好、换能效率高、 耐高温辐射等优点
学习单元一光电效应和光电器件三光电传感器应用实例光电式烟雾报警器光电式烟雾报警器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测,并及时发出报警信号。按照光源不同,光电式烟雾报警器可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式
学习单元一 光电效应和光电器件 1. 光电式烟雾报警器 三、 光电传感器应用实例 光电式烟雾报警器由光源、光电元件和电子开关组 成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测, 并及时发出报警信号。按照光源不同,光电式烟雾报警 器可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红 外光光电式