硅光電池特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告-wenkub
2023-04-09 06:36:16 本頁(yè)面
【正文】 電壓或電流信號(hào)。R=510歐光照度（lx）0100200300400500600電流（μA）電壓（mV）R=1K光照度（lx）0100200300400500600電流（μA）電壓（mV）R=光照度（lx）0100200300400500600電流（μA）電壓（mV）R=10K光照度（lx）0100200300400500600電流（μA）電壓（mV） （7）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)軸上描繪出硅光電池的負(fù)載特性曲線,并進(jìn)行分析。（3）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。 （9）實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源，拆除所有連線。（5）按圖213所示的電路連接電路圖，R取值為200歐，打開電源順時(shí)針調(diào)節(jié)照度調(diào)節(jié)旋鈕，增大光照度值至500lx。 圖213 硅光電池伏安特性測(cè)試（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。（5）上表中所測(cè)得的電壓值即為硅光電池相應(yīng)光照度下的開路電壓。（2）“光照度調(diào)節(jié)”調(diào)到最小，連接好光照度計(jì)，直流電源調(diào)至最小，打開照度計(jì)，此時(shí)照度計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為0。光照度（Lx）0100200300400500600光生電流（uA）（6）上表中所測(cè)得的電流值即為硅光電池相應(yīng)光照度下的短路電流。 圖211 硅光電池短路電流特性測(cè)試（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。當(dāng)用一個(gè)輻射脈沖光電探測(cè)器，如果這個(gè)脈沖的上升和下降時(shí)間很短，如方波，則光電探測(cè)器的輸出由于器件的惰性而有延遲，把從10%上升到90%峰值處所需的時(shí)間稱為探測(cè)器的上升時(shí)間，而把從90%下降到10%所需的時(shí)間稱為下降時(shí)間。一般用相對(duì)響應(yīng)表示，實(shí)驗(yàn)中硅光電池的響應(yīng)范圍為400~1100nm，峰值波長(zhǎng)為800~900nm，由于實(shí)驗(yàn)儀器所提供的波長(zhǎng)范圍為400~650nm，因此，實(shí)驗(yàn)所測(cè)出的光譜響應(yīng)曲線呈上升趨勢(shì)，如圖29所示硅光電池頻率特性曲線。實(shí)際使用時(shí)都接有負(fù)載電阻RL，輸出電流IL隨照度（光通量）的增加而非線性緩慢地增加，并且隨負(fù)載RL的增大線性范圍也越來越小。圖26 硅光電池的伏安特性測(cè)試(5)負(fù)載特性(輸出特性)光電池作為電池使用如圖27所示。 (2)開路電壓圖24 硅光電池開路電壓測(cè)試如圖24所示，不同的光照的作用下， 電壓表如顯示不同的電壓值。流過PN結(jié)兩端的電流可由式1確定圖 式（1）中Is為飽和電流，V為PN結(jié)兩端電壓，T為絕對(duì)溫度，Ip為產(chǎn)生的光電流。零偏反偏正偏圖 21. 半導(dǎo)體PN結(jié)在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區(qū) 圖21是半導(dǎo)體PN結(jié)在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區(qū)，當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體材料結(jié)合時(shí)，由于P型材料空穴多電子少，而N型材料電子多空穴少，結(jié)果P型材料中的空穴向N型材料這邊擴(kuò)散，N型材料中的電子向P型材料這邊擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果使得結(jié)合區(qū)兩側(cè)的P型區(qū)出現(xiàn)負(fù)電荷，N型區(qū)帶正電荷，形成一個(gè)勢(shì)壘，由此而產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)將阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，在PN結(jié)兩側(cè)形成一個(gè)耗盡區(qū)，耗盡區(qū)的特點(diǎn)是無自由載流子，呈現(xiàn)高阻抗。當(dāng)PN結(jié)反偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向一致，耗盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變寬，使勢(shì)壘加強(qiáng)；當(dāng)PN結(jié)正偏時(shí)，外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，耗盡區(qū)在外電場(chǎng)作用下變窄，勢(shì)壘削弱，使載
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