光電池也叫太陽(yáng)能電池，直接把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成電。因此光電池的特點(diǎn)是能夠把地球從太陽(yáng)輻射中吸收的大量光能轉(zhuǎn)化換成電能。是一種在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體元件。

光電池是能在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的元件。用于光電轉(zhuǎn)換、光電探測(cè)及光能利用等方面。人們最早發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的是硒光電池。它的原理是硒在光作用下產(chǎn)生電子被電極收集而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用了各種半導(dǎo)體材料的光電池，如硅光電池、硫化銀電池等。它的原理是半導(dǎo)體的p-n結(jié)在光的作用下產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)，電子和空穴在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到結(jié)的兩邊形成附加電勢(shì)差。

光電池特點(diǎn)

光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽(yáng)電池則具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，但是轉(zhuǎn)換效率較低，而且效率衰減得比較厲害；鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池則具有穩(wěn)定得轉(zhuǎn)換的效率，而且性能價(jià)格比最高；薄膜晶體硅太陽(yáng)能電池則還只能處在研發(fā)階段。

光電池的基本特性

光譜特性

硅光電池的光譜特性是指用單位輻射通量不同波長(zhǎng)的光分別照射硅光電池時(shí)，所產(chǎn)生飽和電流的大小。用相對(duì)靈敏度表示。

光照特性

硅光電池在不同的光強(qiáng)照射下有不同的光生電動(dòng)勢(shì)和光電流，在不同的照度下，其內(nèi)阻是不同的，可用不同大小的外接負(fù)載近似的滿足“短路”條件。不同的負(fù)載可以在不同的照度范圍內(nèi)，使光電流和光強(qiáng)保持線性關(guān)系。負(fù)載電阻越小，其線性關(guān)系越好，線性范圍也較大。

伏安特性

硅光電池的伏安特性是描述在連接不同的負(fù)載時(shí)，所輸出的電壓和電流的關(guān)系。在不同照度時(shí)，伏安特性是多條相似的曲線。光電流隨負(fù)載不同在很大范圍內(nèi)正比于入射光強(qiáng)，而電動(dòng)勢(shì)趨于飽和。

頻率特性

硅光電池的頻率特性是描述光的頻率變化和輸出電流的關(guān)系。硅光電池有很高的頻率響應(yīng)，因此可以用于高速記數(shù)等方面，這是硅光電池在所有光電元件中最突出的特點(diǎn)之一。

溫度特性

硅光電池隨溫度的升高，開路電壓下降較大，大約溫升1攝氏度，電壓下降2至3毫伏，短路電流隨溫度的上升變化較小。

光電池特性測(cè)試

光電池的結(jié)構(gòu)其實(shí)是一個(gè)較大面積的半導(dǎo)體pN結(jié)，工作原理即是光生伏特效應(yīng)，當(dāng)負(fù)載接入pN兩極后即得到功率輸出。

所需器件：

兩種光電池、各類光源、測(cè)試電路、電壓表（41/2位）自備、微安表

1.光電池短路電流測(cè)試：

光電池的內(nèi)阻在不同光照時(shí)是不同的，所以在測(cè)得暗光條件下光電池的內(nèi)阻后，應(yīng)選用相對(duì)小得多的負(fù)載電阻。（這樣所測(cè)得的電流近似短路電流）試用阻值為5、10、20、30Ω的負(fù)載電阻接入測(cè)試電路。打開光源，在不同的距離和角度照射光電池，記錄光電流的變化情況，可以看出，負(fù)載電阻越小，光電流與光強(qiáng)的線性關(guān)系就越好。

2.光電池光電特性測(cè)試：

光電池的光生電動(dòng)勢(shì)與光電流和光照度的關(guān)系為光電池的光電特性。用遮光罩蓋住光電器件模板，用電壓表或41/2位萬(wàn)用表測(cè)得光電池的電勢(shì)，取走遮光罩，打開光源燈光，改變燈光投射角度與距離，即改變光電池接收的光通量，測(cè)量光生電動(dòng)勢(shì)與光電流的變化情況，可以看出，它們之間的關(guān)系是非線性的，當(dāng)達(dá)到一定程度的光強(qiáng)后，開路電壓就趨于飽和了。