光電池的工作原理

在一塊N形硅片表面，用擴散的方法摻入一些p型雜質，形成pN結，光這就是一塊硅光電池。當照射在pN上時，如光子能量hv大于硅的禁帶寬度E時，則價帶中的電子躍遷到導帶，出現電子空穴對。因為pN結阻擋層的電場方向指向p區，所以，任阻擋層電場的用途下，被光激發的電子移向N區外側，被光激發的空穴移向p區外側，從而在硅光電池與pN結平行的兩外表而形成電勢差，p區帶正電，為光電池的正極，N區帶負電，為光電池的負極。照在pN結上的光強新增，就有更多的空穴流向p區，更多的電子流向N區，從而硅光電池兩外側的電勢差新增。如上所述，在光的用途下，出現一定方向一定大小的電動勢的現象，叫作光生伏特效應。

1.2硅光電池特性

1.2.1光照特性

不同強度的光照射在光電池上，光電池有不同的短路電流Isc和開路電在Voc，如圖1所示。由圖1可知短路電流Isc光強Ev特性是一條直線，即短路電流在很寬的光強范圍內，與光強成線性關系，而開路電壓是非線性的，而且，在當光強較小，約20mW／cm2時，短路電壓就趨于飽和。因此，要想用光電池來測量或控制光的強弱，應當用光電池的短路電流特性。