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，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，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)殡娦盘枺€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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