zm光伏探测器
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Ip SE E
SE为光照灵敏度
8
Figure. Current vs. voltage characteristic 9
讨论：
1）负载电阻RL断开时IL=0，pn结两端的电压 为开路电压V0c
V0c
kT ln(1 I p )
q
I0
通常Ip》I0
V0c
kT q
ln(
Ip I0
)
kT q
ID
Ip
P
N
IL
RL
正偏工作原理
13
无光照时，伏安特性曲线 与一般二极管的伏安特性 曲线相同；受光照后，产 生光电流，方向与I0相同， 因此曲线将沿电流轴向下 平移，平移的幅度与光照 度的变化成正比。当pn结 加反偏压时，暗电流随之 增大，而光电流Ip几乎与 反压的高低无关。
第一象限：正向偏置工作 模式，光电流不起作用， 这一区域工作没有意义。
3
3.3.1 光伏器件原理
4
一、热平衡下的p-n结
pn结中电子向P区，空穴向n区扩散，使p区带负电，
n区带正电，形成由不能移动离子组成的空间电荷区
（耗尽区），同时出现由耗尽层引起的内建电场，并阻
止电子和空穴继续扩散，达到平衡。在热平衡下，由于
pn结中漂移电流等于扩散电流，净电流为零。但是如果
有外加电压时结内平衡被破坏，这时流过pn结的电流方
光伏模式时，因是无偏压工作，暗电流产生的散粒噪声 小，无低频噪声。无光照时仅有热噪声，故信噪比较高。 在低频工作时具有优势。但截止频率较低，长波灵敏度 略小一些。
15
三、微变等效电路
16
3.3.2 光伏器件性能参量
17
一、响应率 二、噪声 三、光谱特性 四、频率特性 五、背景限
参见课本 p191-195
)d
hc
0
Φe,λd
式中η是与材料有关的光谱光电转换效率，表明光电池的 最大光电转换效率与入射光的波长及材料的性质有关。
39
三、光电池的应用
光伏发电
根据《2008达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为 电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。
第三象限：反向偏置光电 导工作模式，
第四象限：零偏压光伏工 作模式。
14
3. 光伏和光导工作模式比较
光导模式工作时，pn结加上一个反向电压，外加电压所 建电场和pn结内建电场方向相同，使得光照产生的电子 －空穴对在强电场作用下更容易产生漂移运动，提高了 器件的频率特性。此外反偏压可增加长波灵敏度及扩展 线性区上限，但是反偏产生的暗电流引起较大的散粒噪 声，低频时还有电流噪声，因而限制了探测能力的下限。 此外暗电流受温度影响大。
硅光电池的光谱响应范围为0.4～1.1µm，峰值波长为0.8～ 0.9µm。
硒光电池的光谱响应范围为0.34～0.75µm，峰值波长为
0.54µm左右。
32
3. 温度特性
开路电压具有负温度系数， 随温度的升高而减小，其值 约为2～3mV/℃； 短路电流具有正温度系数， 随温度的升高而增大，其值 约为10－5～10－3mA/℃数量 级。
其中，Si为硅光电池的电流灵敏度。
37
硅光电池的最佳负载电阻Ropt为
Ro p t
Um Im
(0.6 ~ 0.7)Uoc SΦe,λ
从上式可以看出硅光电池的最佳负载电阻Ropt与入射 辐射通量有关，它随入射辐射通量的增加而减小。
负载电阻所获得的最大功率为
Pm= Im Um=(0.6~0.7)UocIp
33
4. 频率特性
34
几种国产硅光电池的时间特性 要得到短的时间响应： 选用小的负载电阻； 选用小面积的电池。
35
5. 输出功率 负载所获得的功率为
PL=I2LRL
显然，负载RL所获得的功率PL与负载电阻的阻值有关： 当RL=0（电路为短路）时，U=0，输出功率PL=0； 当RL=∞（电路为开路）时，IL=0，输出功率PL=0； ∞＜RL＜0时，输出功率PL＞0。 显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可 以获得最大的输出功率Pmax。
测量光电池的主要功能是作为光电探测，即在 不加偏置的情况下将光信号转换成电信号，此时对 它的要求是线性范围宽、灵敏度高、光谱响应合适、 稳定性高、寿命长等。它常被应用在光度、色度、 光学精密计量和测试设备中。
27
２DR型硅光电池是以p型硅作为基底，然后 在基底上扩散P而形成n型作为受光面 ２CR型硅光电池是以n型硅作为基底，然后 在基底上扩散B而形成p型作为受光面
18
光伏探测器（结型器件）与光电导器件的区别在于：
1. 产生光电变换的部位不同。光电导探测器是均质型， 而光伏探测器是结型;
2. 结型器件有确定的正负极，可不加偏压输出电信号； 而光电导器件没有极性，工作时必须外加偏压;
3. 光敏电阻依赖于非平衡载流子的产生与复合运动，响 应速度慢，频率响应差；而结型器件主要依靠结区非 平衡载流子中部分载流子的漂移运动，响应速度快， 频率特性好;
砷化镓光电池:量子效率高、噪声小、光谱响 应在紫外区和可见光区，适用于光度仪器。
锗光电池:长波响应宽，适合作近红外探测器。
26
太阳能光电池主要用作向负载提供电源，对它的 要求主要是光电转换效率高、成本低。由于它具有结 构简单、体积小、重量轻、高可靠性、寿命长、可在 空间直接将太阳能转换成电能的特点，因此成为航天 工业中的重要电源，而且还被广泛地应用于供电困难 的场所和一些日用便携电器中。
程为：
I D I0 (eqV / kT 1)
ID：流过PN结的电流 I0：PN结的反向饱和电流（暗电流） V：加在PN结上的正向电压
5
二、光照下的p-n结
1. p-n结光电效应
ID
I eqVoc / kT 0
I0
当光照射p-n结时，只要入射光子能量大于材料禁 带宽度，就会在结区产生电子－空穴对。这些非平衡 载流子在内建电场的作用下，空穴顺着电场运动，电 子逆电场运动；
美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。
日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前 10大厂商有4家在日本。
德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使 德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。
有光照时，电阻变小，电流变 IL
RL
大，而且流过它的光电流随照 度变化而变化。类似光电导器
反偏工作原理
件。
12
（3）正向偏置的工作模式
很大
IL I p ID I p I0 (eqV / KT 1)
IL Ip ID ID
呈单向导电性，和普 通二极管一样，光电 效应无法体现。
薄膜硅基太阳能电池
制作工艺参见NSTDA的技术文档
24
材料
硅光电池 硒光电池 砷化镓光电池 锗光电池
硫化镉光电池
光
……光电池 衬底材料 2DR型
电 结构 同质结（硅光电池）
池 分
异质结
2CR型
类
功能 太阳能光电池 测量光电池
25
硅光电池:应用最广泛，具有高效率、宽光谱 响应、高稳定性和耐高能辐射等优点。 硒光电池：应用也较多，其光谱响应曲线与人 眼的光谱光视效率曲线很接近，常用于和人的 视觉有关的光学仪器。
3.3 光伏探测器
（PV-Photo Voltaic ）
1
3.3.1 光伏器件原理 3.3.2 光伏器件性能 3.3.3 光电池 3.3.4 光电二极管 3.3.5 光电三极管 3.3.6 其它光伏器件
2
光伏器件
利用半导体PN结光伏效应制成的器件称为光 伏器件，也称结型光电器件。这类器件品种很多， 其中包括各种光电池、光电二极管、光电晶体管、 光电场效应管、PIN管、雪崩光电二极管、光可控 硅、阵列式光电器件、象限式光电器件、位置敏 感探测器（PSD）、光电耦合器件等。
38
6. 光电转换效率
光电池的输出功率与入射辐射通量之比定义为光电池
的光电转换效率，记为ηm。当负载电阻为最佳负载电阻 Ropt时，光电池输出最大功率Pm与入射辐射通量之比定 义为光电池的最大光电转换效率，记为ηm。
m
Pm Φe
(0.6
~
0.7)qUoc
0
Φe,λ
(1
-
e-d
在内建电场作用下形成的光生电
流Ip，它与光照有关，其方向与
p-n结反向饱和电流I0相同；
IL
光生电流流过负载产生电压降，
相当于在p-n结施加正向偏置电压，
从而产生电流ID。
P
N
＋ RL -
v
零偏工作原理
7
流过负载的总电流是两者之差：
I L I D I p I0 (eqV / KT 1) I p
4. 部分结型器件有内增益，因此灵敏度高。
19
3.3.3 光电池
Solar cell
20
光电池的历史
1839年，安托石-贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷 尔电池是一个圆柱体，内装硝酸铅溶液，溶液中进入一个铅 阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射，就会供给 电流。 1875年，德国技师维尔纳-西门子是制成第一个硒光电池， 并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人 史密斯发现的“内光电效应”提出的。 L.H.亚当斯于1876年指出，硒在光的作用下，不仅出现电阻 的变化，而且在一定条件下还出现电动势，从而发现了“阻 挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。自1950 年起，光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测 量技术。
瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行 技术开发和加速工业化进程。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常 规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，太阳能光伏发电在世界总 电力供应中的占比将达到10％以上；到2040年，太阳能光伏发电将占总电力的20％以 上；到21世纪末，太阳能发电将占到60％以上。
28
二、硅光电池的特性参数 1.光照特性
E0 E1
E2
29
2. 等效电路
通常Rs很小
iD
Rs RL
ip
Rsh
VL
Cf
等效微变电路
IL I p ID I0eqV / KT I0 I p
30
IL I p ID I0eqV / KT I0 I p
当I=0时，得到开路电压
21
一、光电池的基本结构和工作原理 光电池的基本结构就是一个PN结。它是根
据光生伏特效应制成的一种不需加偏置电压就 能把光能直接转换成电能的PN结光电器件，也 称为赋能元件，同时也可作为光信号的探测元 件。
22
电路符号
23
非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO)， 然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金 属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其 结构可表示为glass/TCO/pin/Al。非晶硅太阳电池的厚度不到1μm，不 足晶体硅太阳电池厚度的1/100，这就大大降低了制造成本，
36
通过对上式求关于RL的1阶倒数，当RL=Ropt时，求得最佳负载电 阻Ropt的阻值。
在实际工程计算中，常通过分析图所示的输出特性曲线得到经 验公式，即，当负载电阻为最佳负载电阻时，输出电压U=Um
Um =(0.6~0.7)Uoc 而此时的输出电流近似等于光电流，即
IM IP SiΦe,λ
在开路状态，最后在n区边界积累光生电子，p区积
累光生空穴，产生了一个与内建电场方向相反的光生
电场，即p区和n区之间产生了光生电压Voc
6
2. 三种工作模式 （1）零偏置的光伏工作模式
有光照射时，若p-n结电路接
负载电阻RL，如图，在p-n结内出 现两种相反的电流：
ID
Ip
光激发产生的电子－空穴对，
V0c
kT q
ln(1
Ip I0
)
V0c
kT q
ln( I p I0
)
kT q
ln( SE E ) I0
当V=0时，得到短路电流
Isc
Isc I p SE E
Voc
短路电流与光照成正比
E
31
3. 光谱特性
图为光电池的光谱响应 曲线，它表明了用单位 辐射通量的不同波长的 光分别照射时，光电池 短路电流大小的相对比 较。
ln(
SE I0
E)
10
2）负载电阻短路时RL=0： 短路电流
Isc I p SE E
11
（2）反向偏置的光电导工作模式 =0
IL I p ID I p I0 (eqV / KT 1)
IL Ip ID Ip I0
ID
Ip
IL Ip
P
N
无光照时电阻很大，电流很小；
SE为光照灵敏度
8
Figure. Current vs. voltage characteristic 9
讨论：
1）负载电阻RL断开时IL=0，pn结两端的电压 为开路电压V0c
V0c
kT ln(1 I p )
q
I0
通常Ip》I0
V0c
kT q
ln(
Ip I0
)
kT q
ID
Ip
P
N
IL
RL
正偏工作原理
13
无光照时，伏安特性曲线 与一般二极管的伏安特性 曲线相同；受光照后，产 生光电流，方向与I0相同， 因此曲线将沿电流轴向下 平移，平移的幅度与光照 度的变化成正比。当pn结 加反偏压时，暗电流随之 增大，而光电流Ip几乎与 反压的高低无关。
第一象限：正向偏置工作 模式，光电流不起作用， 这一区域工作没有意义。
3
3.3.1 光伏器件原理
4
一、热平衡下的p-n结
pn结中电子向P区，空穴向n区扩散，使p区带负电，
n区带正电，形成由不能移动离子组成的空间电荷区
（耗尽区），同时出现由耗尽层引起的内建电场，并阻
止电子和空穴继续扩散，达到平衡。在热平衡下，由于
pn结中漂移电流等于扩散电流，净电流为零。但是如果
有外加电压时结内平衡被破坏，这时流过pn结的电流方
光伏模式时，因是无偏压工作，暗电流产生的散粒噪声 小，无低频噪声。无光照时仅有热噪声，故信噪比较高。 在低频工作时具有优势。但截止频率较低，长波灵敏度 略小一些。
15
三、微变等效电路
16
3.3.2 光伏器件性能参量
17
一、响应率 二、噪声 三、光谱特性 四、频率特性 五、背景限
参见课本 p191-195
)d
hc
0
Φe,λd
式中η是与材料有关的光谱光电转换效率，表明光电池的 最大光电转换效率与入射光的波长及材料的性质有关。
39
三、光电池的应用
光伏发电
根据《2008达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为 电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。
第三象限：反向偏置光电 导工作模式，
第四象限：零偏压光伏工 作模式。
14
3. 光伏和光导工作模式比较
光导模式工作时，pn结加上一个反向电压，外加电压所 建电场和pn结内建电场方向相同，使得光照产生的电子 －空穴对在强电场作用下更容易产生漂移运动，提高了 器件的频率特性。此外反偏压可增加长波灵敏度及扩展 线性区上限，但是反偏产生的暗电流引起较大的散粒噪 声，低频时还有电流噪声，因而限制了探测能力的下限。 此外暗电流受温度影响大。
硅光电池的光谱响应范围为0.4～1.1µm，峰值波长为0.8～ 0.9µm。
硒光电池的光谱响应范围为0.34～0.75µm，峰值波长为
0.54µm左右。
32
3. 温度特性
开路电压具有负温度系数， 随温度的升高而减小，其值 约为2～3mV/℃； 短路电流具有正温度系数， 随温度的升高而增大，其值 约为10－5～10－3mA/℃数量 级。
其中，Si为硅光电池的电流灵敏度。
37
硅光电池的最佳负载电阻Ropt为
Ro p t
Um Im
(0.6 ~ 0.7)Uoc SΦe,λ
从上式可以看出硅光电池的最佳负载电阻Ropt与入射 辐射通量有关，它随入射辐射通量的增加而减小。
负载电阻所获得的最大功率为
Pm= Im Um=(0.6~0.7)UocIp
33
4. 频率特性
34
几种国产硅光电池的时间特性 要得到短的时间响应： 选用小的负载电阻； 选用小面积的电池。
35
5. 输出功率 负载所获得的功率为
PL=I2LRL
显然，负载RL所获得的功率PL与负载电阻的阻值有关： 当RL=0（电路为短路）时，U=0，输出功率PL=0； 当RL=∞（电路为开路）时，IL=0，输出功率PL=0； ∞＜RL＜0时，输出功率PL＞0。 显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可 以获得最大的输出功率Pmax。
测量光电池的主要功能是作为光电探测，即在 不加偏置的情况下将光信号转换成电信号，此时对 它的要求是线性范围宽、灵敏度高、光谱响应合适、 稳定性高、寿命长等。它常被应用在光度、色度、 光学精密计量和测试设备中。
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２DR型硅光电池是以p型硅作为基底，然后 在基底上扩散P而形成n型作为受光面 ２CR型硅光电池是以n型硅作为基底，然后 在基底上扩散B而形成p型作为受光面
18
光伏探测器（结型器件）与光电导器件的区别在于：
1. 产生光电变换的部位不同。光电导探测器是均质型， 而光伏探测器是结型;
2. 结型器件有确定的正负极，可不加偏压输出电信号； 而光电导器件没有极性，工作时必须外加偏压;
3. 光敏电阻依赖于非平衡载流子的产生与复合运动，响 应速度慢，频率响应差；而结型器件主要依靠结区非 平衡载流子中部分载流子的漂移运动，响应速度快， 频率特性好;
砷化镓光电池:量子效率高、噪声小、光谱响 应在紫外区和可见光区，适用于光度仪器。
锗光电池:长波响应宽，适合作近红外探测器。
26
太阳能光电池主要用作向负载提供电源，对它的 要求主要是光电转换效率高、成本低。由于它具有结 构简单、体积小、重量轻、高可靠性、寿命长、可在 空间直接将太阳能转换成电能的特点，因此成为航天 工业中的重要电源，而且还被广泛地应用于供电困难 的场所和一些日用便携电器中。
程为：
I D I0 (eqV / kT 1)
ID：流过PN结的电流 I0：PN结的反向饱和电流（暗电流） V：加在PN结上的正向电压
5
二、光照下的p-n结
1. p-n结光电效应
ID
I eqVoc / kT 0
I0
当光照射p-n结时，只要入射光子能量大于材料禁 带宽度，就会在结区产生电子－空穴对。这些非平衡 载流子在内建电场的作用下，空穴顺着电场运动，电 子逆电场运动；
美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。
日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前 10大厂商有4家在日本。
德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使 德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。
有光照时，电阻变小，电流变 IL
RL
大，而且流过它的光电流随照 度变化而变化。类似光电导器
反偏工作原理
件。
12
（3）正向偏置的工作模式
很大
IL I p ID I p I0 (eqV / KT 1)
IL Ip ID ID
呈单向导电性，和普 通二极管一样，光电 效应无法体现。
薄膜硅基太阳能电池
制作工艺参见NSTDA的技术文档
24
材料
硅光电池 硒光电池 砷化镓光电池 锗光电池
硫化镉光电池
光
……光电池 衬底材料 2DR型
电 结构 同质结（硅光电池）
池 分
异质结
2CR型
类
功能 太阳能光电池 测量光电池
25
硅光电池:应用最广泛，具有高效率、宽光谱 响应、高稳定性和耐高能辐射等优点。 硒光电池：应用也较多，其光谱响应曲线与人 眼的光谱光视效率曲线很接近，常用于和人的 视觉有关的光学仪器。
3.3 光伏探测器
（PV-Photo Voltaic ）
1
3.3.1 光伏器件原理 3.3.2 光伏器件性能 3.3.3 光电池 3.3.4 光电二极管 3.3.5 光电三极管 3.3.6 其它光伏器件
2
光伏器件
利用半导体PN结光伏效应制成的器件称为光 伏器件，也称结型光电器件。这类器件品种很多， 其中包括各种光电池、光电二极管、光电晶体管、 光电场效应管、PIN管、雪崩光电二极管、光可控 硅、阵列式光电器件、象限式光电器件、位置敏 感探测器（PSD）、光电耦合器件等。
38
6. 光电转换效率
光电池的输出功率与入射辐射通量之比定义为光电池
的光电转换效率，记为ηm。当负载电阻为最佳负载电阻 Ropt时，光电池输出最大功率Pm与入射辐射通量之比定 义为光电池的最大光电转换效率，记为ηm。
m
Pm Φe
(0.6
~
0.7)qUoc
0
Φe,λ
(1
-
e-d
在内建电场作用下形成的光生电
流Ip，它与光照有关，其方向与
p-n结反向饱和电流I0相同；
IL
光生电流流过负载产生电压降，
相当于在p-n结施加正向偏置电压，
从而产生电流ID。
P
N
＋ RL -
v
零偏工作原理
7
流过负载的总电流是两者之差：
I L I D I p I0 (eqV / KT 1) I p
4. 部分结型器件有内增益，因此灵敏度高。
19
3.3.3 光电池
Solar cell
20
光电池的历史
1839年，安托石-贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷 尔电池是一个圆柱体，内装硝酸铅溶液，溶液中进入一个铅 阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射，就会供给 电流。 1875年，德国技师维尔纳-西门子是制成第一个硒光电池， 并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人 史密斯发现的“内光电效应”提出的。 L.H.亚当斯于1876年指出，硒在光的作用下，不仅出现电阻 的变化，而且在一定条件下还出现电动势，从而发现了“阻 挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。自1950 年起，光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测 量技术。
瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行 技术开发和加速工业化进程。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常 规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，太阳能光伏发电在世界总 电力供应中的占比将达到10％以上；到2040年，太阳能光伏发电将占总电力的20％以 上；到21世纪末，太阳能发电将占到60％以上。
28
二、硅光电池的特性参数 1.光照特性
E0 E1
E2
29
2. 等效电路
通常Rs很小
iD
Rs RL
ip
Rsh
VL
Cf
等效微变电路
IL I p ID I0eqV / KT I0 I p
30
IL I p ID I0eqV / KT I0 I p
当I=0时，得到开路电压
21
一、光电池的基本结构和工作原理 光电池的基本结构就是一个PN结。它是根
据光生伏特效应制成的一种不需加偏置电压就 能把光能直接转换成电能的PN结光电器件，也 称为赋能元件，同时也可作为光信号的探测元 件。
22
电路符号
23
非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO)， 然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金 属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其 结构可表示为glass/TCO/pin/Al。非晶硅太阳电池的厚度不到1μm，不 足晶体硅太阳电池厚度的1/100，这就大大降低了制造成本，
36
通过对上式求关于RL的1阶倒数，当RL=Ropt时，求得最佳负载电 阻Ropt的阻值。
在实际工程计算中，常通过分析图所示的输出特性曲线得到经 验公式，即，当负载电阻为最佳负载电阻时，输出电压U=Um
Um =(0.6~0.7)Uoc 而此时的输出电流近似等于光电流，即
IM IP SiΦe,λ
在开路状态，最后在n区边界积累光生电子，p区积
累光生空穴，产生了一个与内建电场方向相反的光生
电场，即p区和n区之间产生了光生电压Voc
6
2. 三种工作模式 （1）零偏置的光伏工作模式
有光照射时，若p-n结电路接
负载电阻RL，如图，在p-n结内出 现两种相反的电流：
ID
Ip
光激发产生的电子－空穴对，
V0c
kT q
ln(1
Ip I0
)
V0c
kT q
ln( I p I0
)
kT q
ln( SE E ) I0
当V=0时，得到短路电流
Isc
Isc I p SE E
Voc
短路电流与光照成正比
E
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3. 光谱特性
图为光电池的光谱响应 曲线，它表明了用单位 辐射通量的不同波长的 光分别照射时，光电池 短路电流大小的相对比 较。
ln(
SE I0
E)
10
2）负载电阻短路时RL=0： 短路电流
Isc I p SE E
11
（2）反向偏置的光电导工作模式 =0
IL I p ID I p I0 (eqV / KT 1)
IL Ip ID Ip I0
ID
Ip
IL Ip
P
N
无光照时电阻很大，电流很小；