光电池是什么能_光电池特点

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。

光电池特点

光伏发电设备极为精 炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。单晶硅电池具有电池转换效率高，稳定性好，但是成本较高；非晶硅太阳电池则具有生产效率高，成本低廉，但是转换效率较低，而且效率衰减得比较厉害；铸造多晶硅太阳能电池则具有稳定得转换的效率，而且性能价格比最高；薄膜晶体硅太阳能电池则还只能处在研发阶段。

光电池的基本特性

光谱特性

硅光电池的光谱特性是指用单位辐射通量不同波长的光分别照射硅光电池时，所产生饱和电流的大小。用相对灵敏度表示。

光照特性

硅光电池在不同的光强照射下有不同的光生电动势和光电流，在不同的照度下，其内阻是不同的，可用不同大小的外接负载近似的满足“短路”条件。不同的负载可以在不同的照度范围内，使光电流和光强保持线性关系。负载电阻越小，其线性关系越好，线性范围也较大。

伏安特性

硅光电池的伏安特性是描述在连接不同的负载时，所输出的电压和电流的关系。在不同照度时，伏安特性是多条相似的曲线。光电流随负载不同在很大范围内正比于入射光强，而电动势趋于饱和。

频率特性

硅光电池的频率特性是描述光的频率变化和输出电流的关系。硅光电池有很高的频率响应，因此可以用于高速记数等方面，这是硅光电池在所有光电元件中最突出的特点之一。

温度特性

硅光电池随温度的升高，开路电压下降较大，大约温升1摄氏度，电压下降2至3毫伏，短路电流随温度的上升变化较小。

光电池特性测试

光电池的结构其实是一个较大面积的半导体PN结，工作原理即是光生伏特效应，当负载接入PN两极后即得到功率输出。

所需器件：

两种光电池、各类光源、测试电路、电压表（4 1/2位）自备、微安表

1. 光电池短路电流测试：

光电池的内阻在不同光照时是不同的，所以在测得暗光条件下光电池的内阻后，应选用相对小得多的负载电阻。（这样所测得的电流近似短路电流）试用阻值为5、10、20、30Ω的负载电阻接入测试电路。打开光源，在不同的距离和角度照射光电池，记录光电流的变化情况，可以看出，负载电阻越小，光电流与光强的线性关系就越好。

2. 光电池光电特性测试：

光电池的光生电动势与光电流和光照度的关系为光电池的光电特性。 用遮光罩盖住光电器件模板，用电压表或4 1/2位万用表测得光电池的电势，取走遮光罩，打开光源灯光，改变灯光投射角度与距离，即改变光电池接收的光通量，测量光生电动势与光电流的变化情况，可以看出，它们之间的关系是非线性的，当达到一定程度的光强后，开路电压就趋于饱和了。

光电池光谱特性测试：

光电池的光谱特性可参见图（18）所示，硒光电池的光谱响应范围 30~70µm，硅光电池的光谱响应在50~100µm。

3. 光电池接入图（16）测试电路，在各种光照条件下（自然光、白炽灯、日光灯、光源光、激光）测得光生电势与光电流，或按光电器件光谱特性的测试方法，将各种光源在额定工作电压下光照光电池时产生的光电势、光电流做比较。

4．光电池伏安特性测试：

当光电池负载为电阻时，光照射下的光电池的输出电压与电流的关系。见图（19）。曲线与横坐标的交点为光电池开路电压值，与纵坐标的交点为短路电流值。当接入负载电阻RL时，负载线RL与伏安特性曲线的交点为工作点，此时光电池的输出电流与电压的乘积为光电池的输出功率P光。

5．按照本步骤1，分别测得在不同负载条件下，光电池的输出功率，求得最佳工作点。

6.将光电池分别串、并联，测出其工作性能与输出功率，并得出定性的结论。

注意事项：

光电池串、并联时请注意电压极性，以免电压相互抵消或短路。

1. 按图（20）将光电池接入光电池实验单元，注意电池极性。发光二极管接入时也应注意极性。

2. 调节光电池受光强度，分别在光照很暗、正常光照和光照很强时观察两个发光二极管不亮、稍亮、两个都很亮，这样就形成了一个简易的光强计。