硅光電池伏安特性

1、1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)7.4 7.4 硅光電池伏硅光電池伏- -安特性的研究安特性的研究 一一. .實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?（p198200p198200） 1.1.了解硅光電池的工作原理。了解硅光電池的工作原理。 2 . 2 . 測(cè)定硅光電池的伏測(cè)定硅光電池的伏- -安特性。安特性。二二. . 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.1.晶體的能帶晶體的能帶 2半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu) 空帶空帶 價(jià)帶價(jià)帶 禁帶禁帶 Eev5 . 01 . 032.pn2.pn結(jié)及單向?qū)щ娦越Y(jié)及單向?qū)щ娦?npE pnpn結(jié)示意圖結(jié)示意圖 4 npE pnpn結(jié)正向?qū)ńY(jié)正向?qū)?IR單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?5 npE pnpn結(jié)反向阻流結(jié)反向

2、阻流 R6 ) 1(pkTeVsIeII sI -飽和電流飽和電流 pI -光生電流光生電流 V -pn結(jié)兩端的電壓結(jié)兩端的電壓 T -絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度3. 3. 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理+ 入射入射 光光GPn p 型硅受光層型硅受光層 n 型硅基片層型硅基片層 硅光電池結(jié)構(gòu)示意圖硅光電池結(jié)構(gòu)示意圖7+入射入射 光光GPn p 型硅受光層型硅受光層 n 型硅基片層型硅基片層 pII 0 V當(dāng)硅光電池處于當(dāng)硅光電池處于零偏零偏時(shí)，時(shí)， 流過(guò)流過(guò)pn結(jié)的電流結(jié)的電流sI- pII V當(dāng)硅光電池處于當(dāng)硅光電池處于反偏反偏時(shí)，時(shí)， 流過(guò)流過(guò)pn結(jié)的電流結(jié)的電流三三. 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器8 9四四. . 實(shí)驗(yàn)內(nèi)

3、容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1.硅光電池硅光電池零偏和反偏零偏和反偏時(shí)，測(cè)定其輸出電壓與輸入光時(shí)，測(cè)定其輸出電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。強(qiáng)的關(guān)系。2.2.硅光電池輸出端連接硅光電池輸出端連接恒定負(fù)載恒定負(fù)載時(shí)，測(cè)定光電池輸出時(shí)，測(cè)定光電池輸出電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。3.3.硅光電池伏安特性測(cè)定硅光電池伏安特性測(cè)定 五五. 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)注意接線正、負(fù)。注意接線正、負(fù)。 10六六. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1.1.硅光電池硅光電池零偏和反偏零偏和反偏時(shí)，測(cè)定光電池輸出電壓與輸時(shí)，測(cè)定光電池輸出電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。入光強(qiáng)的關(guān)系。以光電池以光電池輸出電壓為縱坐標(biāo)輸出電壓為縱坐標(biāo)，發(fā)送，發(fā)送光強(qiáng)為

4、橫坐標(biāo)光強(qiáng)為橫坐標(biāo)，分，分別作別作零偏和反偏零偏和反偏時(shí)曲線。時(shí)曲線。11光強(qiáng)光強(qiáng)1002003004005006007008009001000零偏零偏（10-1 mV）反偏反偏（10-1 mV）光強(qiáng)光強(qiáng)110012001300140015001600170018001900零偏零偏（10-1 mV）反偏反偏（10-1 mV）)10(2mA )10(2mA 122.2.測(cè)定硅光電池輸出連接測(cè)定硅光電池輸出連接恒定負(fù)載恒定負(fù)載(10k15k)(10k15k)時(shí)，產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)生的光電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。生的光電壓與輸入光強(qiáng)的關(guān)系。以硅光電池以硅光電池輸出電壓為縱坐標(biāo)輸出電壓為縱坐標(biāo)，輸入，輸入光強(qiáng)為橫

5、坐標(biāo)，光強(qiáng)為橫坐標(biāo)，作曲線。作曲線。光強(qiáng)光強(qiáng)(10-2 mV)1002003004005006007008009001000U (10-1 mV)光強(qiáng)光強(qiáng)(10-2 mV)110012001300140015001600170018001900U (10-1 mV)133.3.硅光電池伏安特性測(cè)定硅光電池伏安特性測(cè)定( (發(fā)送光強(qiáng)發(fā)送光強(qiáng)300400)300400)，以負(fù)載以負(fù)載電流為縱坐標(biāo)電流為縱坐標(biāo)，輸出，輸出電壓為橫坐標(biāo)，電壓為橫坐標(biāo)，作曲線。作曲線。U(10-1 mV)R（K）R（K） 510152025330 3535 440445550I (10-7A)I (10-7A) U(10-