光电池工作原理
发布时间:2015/5/5 19:43:07 访问次数:919
从晶体管理论可知,AD5667RBRMZ-2当把N型半导体和P型半导体结合在一起时,N型半导体中的电子和P型半导体中的空穴就会互相扩散,见图4 -17(a),结果在PN区交界面附近形成一个很薄的空间电荷区,产生如图4 - 17(b)所示的内电场,方向由N区指向P区。当光线照射P-N结时,P-N绪将吸收入射光子。如果光子能量超过半导体材料的禁带宽度,则由半导体能带理论可知,在P-N结附近会产生电子和空穴。在内电场的作用下,空穴移向P区,电子移向N区,移动的结果,在N区聚集大量的电子而带上负电,在P区聚集大量的空穴而带上正电。于是在P区和N区之间产生了电势,成为光生电动势。如果用导线和电阻把N区和P区连接起来,回路中就会有光电流,流过,电流方向是由P区流向N区,如图4 - 17(c)所示,这就是光电池受光照时产生光生电动势和光电流的基本原理。
图4 -17光电池工作原理示意图
光电池与后面将提到的光电二极管相比,其掺杂浓度高,电阻率低(0.1~0. Olfl.cm-1),易于输出光电流。短路光电流与入射光功率成线性关系,开路光电压与入射光功率为对数关系,如图4 -18所示。当光电池外接负载电阻RL后,负载电阻RL上所得电压和电流如图4 -19所示。RL应选在特性曲线转弯点,这时电流和电压乘积最大,光电池输出功率为最大。
从晶体管理论可知,AD5667RBRMZ-2当把N型半导体和P型半导体结合在一起时,N型半导体中的电子和P型半导体中的空穴就会互相扩散,见图4 -17(a),结果在PN区交界面附近形成一个很薄的空间电荷区,产生如图4 - 17(b)所示的内电场,方向由N区指向P区。当光线照射P-N结时,P-N绪将吸收入射光子。如果光子能量超过半导体材料的禁带宽度,则由半导体能带理论可知,在P-N结附近会产生电子和空穴。在内电场的作用下,空穴移向P区,电子移向N区,移动的结果,在N区聚集大量的电子而带上负电,在P区聚集大量的空穴而带上正电。于是在P区和N区之间产生了电势,成为光生电动势。如果用导线和电阻把N区和P区连接起来,回路中就会有光电流,流过,电流方向是由P区流向N区,如图4 - 17(c)所示,这就是光电池受光照时产生光生电动势和光电流的基本原理。
图4 -17光电池工作原理示意图
光电池与后面将提到的光电二极管相比,其掺杂浓度高,电阻率低(0.1~0. Olfl.cm-1),易于输出光电流。短路光电流与入射光功率成线性关系,开路光电压与入射光功率为对数关系,如图4 -18所示。当光电池外接负载电阻RL后,负载电阻RL上所得电压和电流如图4 -19所示。RL应选在特性曲线转弯点,这时电流和电压乘积最大,光电池输出功率为最大。
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