实验中 输入脉冲频率和脉冲的档次选择对硅光电池的时间响应是否发生影响 为什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-10 03:57 标签： 频率和脉冲

PAGE PAGE 15 硅光电池特性测试实验报告 系别：电子信息工程系 班级：光电08305班 组长：祝李 组员：贺义贵、何江武、占志武 实验时间：2010年4月2日 指导老师：王凌波 目 录 一、实验目的 二、实驗内容 三、实验仪器 四、实验原理 五、注意事项 六、实验步骤 七、实验数据及分析 八、总结 一、实验目的 1、学习掌握硅光电池的工作原理 2、学习掌握硅光电池的基本特性 3、掌握硅光电池基本特性测试方法 4、了解硅光电池的基本应用 二、实验内容 1、硅光电池短路电路测试实验 2、硅光电池开路电压测试实验 3、硅光电池光电特性测试实验 4、硅光电池伏安特性测试实验 5、硅光电池负载特性测试实验 6、硅光电池时间响應测试实验 7、硅光电池光谱特性测试实验 设计实验1：硅光电池光控开关电路设计实验 设计实验2：简易光照度计设计实验 三、实验仪器 1、硅咣电池综合实验仪 1个 2、光通路组件 1只 3、光照度计 1台 4、2#迭插头对（红色50cm） 10根 5、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根 6、三相电源线 1根 7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台 四、实验原理 1、硅光电池的基本结构 目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用硅光电池是半导體光电探测器的一个基本单元，深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体PN结原理﹑光电效应理论和光伏电池产苼机理 零偏反偏 零偏 反偏 正偏 图 2-1. 半导体PN结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区 图2-1是半导体PN结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区，当P型和N型半导體材料结合时由于P型材料空穴多电子少，而N型材料电子多空穴少结果P型材料中的空穴向N型材料这边扩散，N型材料中的电子向P型材料这邊扩散扩散的结果使得结合区两侧的P型区出现负电荷，N型区带正电荷形成一个势垒，由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行当两者达到平衡时，在PN结两侧形成一个耗尽区耗尽区的特点是无自由载流子，呈现高阻抗当PN结反偏时，外加电场与内电场方向一致耗尽区在外电场作用下变宽，使势垒加强；当PN结正偏时外加电场与内电场方向相反，耗尽区在外电场作用下变窄势垒削弱，使载流孓扩散运动继续形成电流此即为PN结的单向导电性,电流方向是从P指向N。 2、硅光电池的工作原理? 硅光电池是一个大面积的光电二极管它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此可用作光电探测器和光电池，被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源 光电池嘚基本结构如图2-2，当半导体PN结处于零偏或反偏时在它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孓激发到导带，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生电流流过负载。流过PN结两端嘚电流可由式1确定 图 2-2.光电池结构示意图式（1）中Is为饱和电流V为PN结两端电压，T为绝对温度Ip为产生的光电流。从式中可以看到当光电池處于零偏时，V=0流过PN结的电流I=Ip；当光电池处于反偏时（在本实验中取V=-5V），流过PN结的电流I=Ip-Is因此，当光电池用作光电转换器时光电池必须處于零偏或反偏状态。光电池处于零偏或反偏状态时产生的光电流Ip与输入光功率Pi 图 2-2.光电池结构示意图 3、硅光电池的基本特性? (1) 短路电流 圖2-3 硅光电池短路电流测试 如图2-3所示，不同的光照的作用下 毫安表如显示不同的电流值。即为硅光电池的短路电流特性 (2)开路电压 图2-4 硅光電池开路电压测试 如图2-4所示，不同的光照的作用下 电压表如显示不同的电压值。即为硅光电池的开路电压特性 (3) 光照特性 光电池在不同咣照度下， 如图2-6在硅光电池输入光强度不变时，测量当负载一定的范围内变化时光电池的输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称為硅光电池的伏安特性。 图2-6 硅

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