光电池：光电池和光电二极管的区别

光电池和光电二极管的区别

光电池概述

光电池（photovoltaic cell，注意photocell一般指光敏电阻），是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。它是是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。

光电池是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。人们最早发现和应用的是硒光电池。它的原理是硒在光作用下产生电子被电极收集而产生电动势。后来又发现和应用了各种半导体材料的光电池，如硅光电池、硫化银电池等。它的原理是半导体的p-n结在光的作用下产生新的电子-空穴对，电子和空穴在p-n结电场的作用下移动到结的两边形成附加电势差。

光电池也叫太阳能电池，直接把太阳光转变成电。因此光电池的特点是能够把地球从太阳辐射中吸收的大量光能转化换成电能。是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池的种类很多，常用有硒光

电池、硅光电池和硫化铊、硫化银光电池等。主要用于仪表，自动化遥测和遥控方面。有的光电池可以直接把太阳能转变为电能，这种光电池又叫太阳能电池。太阳能电池作为能源广泛应用在人造地球卫星、灯塔、无人气象站等处。

光电二极管概述

光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。

普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。

      光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。

光电池和光电二极管的区别

1、制作衬底材料的掺杂浓度不同；

2、电阻率不同；

3、光电池在零偏下工作，光电二极管在反偏下工作；

4、光敏面积不同。

光电二极管与光电池都是具有PN节的光电器件，都 可把光的能量转换为电的能最，但作为传感器时却有较大的不同，它们的主能差别在于： 光电二极管：线性好、响应速度快、暗电流小。光电池：灵敏度高、成本低。

光电池的优点得益于其光接收面积大，其缺点也是来源于此，如果作为太阳能发电的器件，光电二极管就无法与光电池相比了。

      硅光电池在工作要处于零偏或反偏的原因?

       硅光电池是光电二极管的一种.二极管的基本特性是正向导通,反向截止.这个反向就是"反偏",光电池在有光照的时候,在光能的作用下,二极管反向就会出现"导通",就是所谓的漏电流,这个漏电流和光强成正比,据此可以检测光照.而如果是正偏,二极管直接就是导通状态,使无法检测光照的.
       硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。它的结构很简单，核心部分是一个大面积的PN 结，把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路，当二极管的管芯(PN结)受到光照时，你就会看到微安表的表针发生偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。

      当半导体PN结处于零偏或反偏时，在他们的结合面耗尽区存在一内电场，当有光照时，入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带，激发出的电子空穴对在内电场作用下分别飘移到N型区和P型区，当在PN结两端加负载时就有一光电流流过负载。

      当光电流处于零偏时，V=0，流过PN结的电流等于产生的光电流;

      当光电池处于反偏时(在本实验中取V=﹣5v),流过PN结的电流则等于负的饱和电流，因此，当光电池用作光电转换器时，光电池必须处于零偏或反偏状态。