首页 > 产品中心 > 其他类演示仪器 - HLD-GQC-I型 光强传感器
产品介绍

 

1.硅光电池的基本结构.
硅光电池用半导体材料制成,多为面结合PN结型,靠PN结的光生伏特效应产生电动势.常见的有硅光电池和硒光电池.
在纯度很高、厚度很薄(0.4mm)的N型半导体材料薄片的表面,采用高温扩散法把硼扩散到硅片表面极薄一层内形成P层,位于较深处的N层保持不变,在硼所扩散到的最深处形成PN结.从P层和N层分别引出正电极和负电极,上表面涂有一层防反射膜,其形状有圆形、方形、长方形,也有半圆形.
2.硅光电池的基本原理
当两种不同类型的半导体结合形成PN结时.由于分界层(PN结)两边存在着载流子浓度的突变,必将导致电子从N区向P区和空穴从P区向N区扩散运动,扩散结果将在PN结附近产生空间电荷聚集区,从而形成一个由N区指向P区的内电场.当有光照射到PN结上时,具有一定能量的光子,会激发出电子-空穴对.这样,在内部电场的作用下,电子被拉向N区,而空穴被拉向P区.结果在P区空穴数目增加而带正电,在N区电子数目增加而带负电,在PN结两端产生了光生电动势,这就是硅光电池的电动势.若硅光电池接有负载,电路中就有电流产生.这就是硅光电池的基本原理.
3.1 硅光电池的开路电压与入射光强度的关系
硅光电池的开路电压是硅光电池在外电路断开时两端的电压,用U∞表示,亦即硅光电池的电动势.在无光照射时,开路电压为零.
硅光电池的开路电压不仅与硅光电池材料有关,而且与入射光强度有关,而且与入射光强度有关.在相同的光强照射下,不同材料制做的硅光电池的开路电压不同.理论上,开路电压的最大值等于材料禁带宽度有1/2.例如,禁带宽度为1.1eV的硅做硅光电池,开路电压为0.5-0.6V.对于给定的硅光电池,其开路电压随入射光强度变化而变化.其规律是:硅光电池开路电压与入射光强度的对数成正比,即开路电压随入射光强度增大而增大,但入射光强度越大,开路电压增大得越缓慢.
3.2 硅光电池的短路电流与入射光的关系
硅光电池的短路电流就是它无负载时回路中电流,用ISC表示.对给定的硅光电池,其短路电流与入射光强度成正比.对此,我们是容易理解的,因为入射光强度越大,光子越多,从而由光子激发的电子-空穴对越多,短路电流也就越大.