光電池也叫太陽能電池，直接把太陽光轉(zhuǎn)變成電。因此光電池的特點(diǎn)是能夠把地球從太陽輻射中吸收的大量光能轉(zhuǎn)化換成電能。是一種在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體元件。

光電池是能在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的元件。用于光電轉(zhuǎn)換、光電探測(cè)及光能利用等方面。人們最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的是硒光電池。它的原理是硒在光作用下產(chǎn)生電子被電極收集而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。后來又發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用了各種半導(dǎo)體材料的光電池，如硅光電池、硫化銀電池等。它的原理是半導(dǎo)體的p-n結(jié)在光的作用下產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)，電子和空穴在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到結(jié)的兩邊形成附加電勢(shì)差。

光電池特點(diǎn)

光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽電池則具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，但是轉(zhuǎn)換效率較低，而且效率衰減得比較厲害；鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩(wěn)定得轉(zhuǎn)換的效率，而且性能價(jià)格比最高；薄膜晶體硅太陽能電池則還只能處在研發(fā)階段。

光電池的基本特性

光譜特性

硅光電池的光譜特性是指用單位輻射通量不同波長的光分別照射硅光電池時(shí)，所產(chǎn)生飽和電流的大小。用相對(duì)靈敏度表示。

光照特性

硅光電池在不同的光強(qiáng)照射下有不同的光生電動(dòng)勢(shì)和光電流，在不同的照度下，其內(nèi)阻是不同的，可用不同大小的外接負(fù)載近似的滿足“短路”條件。不同的負(fù)載可以在不同的照度范圍內(nèi)，使光電流和光強(qiáng)保持線性關(guān)系。負(fù)載電阻越小，其線性關(guān)系越好，線性范圍也較大。

伏安特性

硅光電池的伏安特性是描述在連接不同的負(fù)載時(shí)，所輸出的電壓和電流的關(guān)系。在不同照度時(shí)，伏安特性是多條相似的曲線。光電流隨負(fù)載不同在很大范圍內(nèi)正比于入射光強(qiáng)，而電動(dòng)勢(shì)趨于飽和。

頻率特性

硅光電池的頻率特性是描述光的頻率變化和輸出電流的關(guān)系。硅光電池有很高的頻率響應(yīng)，因此可以用于高速記數(shù)等方面，這是硅光電池在所有光電元件中最突出的特點(diǎn)之一。

溫度特性

硅光電池隨溫度的升高，開路電壓下降較大，大約溫升1攝氏度，電壓下降2至3毫伏，短路電流隨溫度的上升變化較小。

光電池特性測(cè)試

光電池的結(jié)構(gòu)其實(shí)是一個(gè)較大面積的半導(dǎo)體pN結(jié)，工作原理即是光生伏特效應(yīng)，當(dāng)負(fù)載接入pN兩極后即得到功率輸出。

所需器件：

兩種光電池、各類光源、測(cè)試電路、電壓表（41/2位）自備、微安表

1.光電池短路電流測(cè)試：

光電池的內(nèi)阻在不同光照時(shí)是不同的，所以在測(cè)得暗光條件下光電池的內(nèi)阻后，應(yīng)選用相對(duì)小得多的負(fù)載電阻。（這樣所測(cè)得的電流近似短路電流）試用阻值為5、10、20、30Ω的負(fù)載電阻接入測(cè)試電路。打開光源，在不同的距離和角度照射光電池，記錄光電流的變化情況，可以看出，負(fù)載電阻越小，光電流與光強(qiáng)的線性關(guān)系就越好。

2.光電池光電特性測(cè)試：

光電池的光生電動(dòng)勢(shì)與光電流和光照度的關(guān)系為光電池的光電特性。用遮光罩蓋住光電器件模板，用電壓表或41/2位萬用表測(cè)得光電池的電勢(shì)，取走遮光罩，打開光源燈光，改變燈光投射角度與距離，即改變光電池接收的光通量，測(cè)量光生電動(dòng)勢(shì)與光電流的變化情況，可以看出，它們之間的關(guān)系是非線性的，當(dāng)達(dá)到一定程度的光強(qiáng)后，開路電壓就趨于飽和了。