光生伏特效应及典型器件.pptx

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光生伏特效应及典型器件,梁召峰副教授,光生伏特效应,光生伏特效应，简称“光伏效应”，英文名称：

Photovoltaiceffect。

指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。

它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。

这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。

1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

光生伏特效应示意图,典型器件光敏二极管,光敏二极管又称光电二极管，它是一种光电转换器件。

其基本原理是利用PN结的光生伏特效应，即光照到PN结上时，PN结吸收光能，产生电动势的现象。

光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态。

在不受光照射时，处于截止状态，受光照射时，处于导通状态。

典型器件光敏二极管,光敏二极管的结构与一般二极管相似、它装在透明玻璃外壳中，其PN结装在管顶，可直接受到光照射。

光敏二极管分有PN结型、PIN结型、雪崩型等，其中用得最多的是PN结型，价格便宜。

典型器件光敏三极管,光敏三极管（Phototransistor）和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。

通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。

光敏三极管又称光电三极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到P-N结上时，吸收光能并转变为电能。

当光敏三极管加上反向电压时，管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变，光照强度越大，反向电流越大，大多数都工作在这种状态。

典型器件光敏三极管,光敏三极管有PNP型和NPN型两种：

典型器件光电池,光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。

光电池在有光线作用下实质就是电源，电路中有了这种器件就不需要外加电源。

属有源器件。

光电池的结构和工作原理,直接将光能转换为电能的光电器件，是一个大面积的PN结。

当光照射到PN结上时，便在PN结的两端产生电动势（P区为正，N区为负）。

用导线将PN结两端用导线连接起来，就有电流流过，电流的方向由P区流经外电路至N区。

若将电路断开，就可以测出光生电动势。