1、1實驗實驗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. .實驗目的實驗目的 （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 . 測定硅光電池的伏測定硅光電池的伏- -安特性。安特性。二二. . 實驗原理實驗原理1.1.晶體的能帶晶體的能帶 2半導體能帶結構半導體能帶結構 空帶空帶 價帶價帶 禁帶禁帶 Eev5 . 01 . 032.pn2.pn結及單向導電性結及單向導電性 npE pnpn結示意圖結示意圖 4 npE pnpn結正向導通結正向導通 IR單向導電性單向導電性 5 npE pnpn結反向阻流結反向

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結兩端的電壓結兩端的電壓 T -絕對溫度絕對溫度3. 3. 實驗原理實驗原理+ 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 硅光電池結構示意圖硅光電池結構示意圖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當硅光電池處于當硅光電池處于零偏零偏時，時， 流過流過pn結的電流結的電流sI- pII V當硅光電池處于當硅光電池處于反偏反偏時，時， 流過流過pn結的電流結的電流三三. 實驗儀器實驗儀器8 9四四. . 實驗內

3、容實驗內容1.1.硅光電池硅光電池零偏和反偏零偏和反偏時，測定其輸出電壓與輸入光時，測定其輸出電壓與輸入光強的關系。強的關系。2.2.硅光電池輸出端連接硅光電池輸出端連接恒定負載恒定負載時，測定光電池輸出時，測定光電池輸出電壓與輸入光強的關系。電壓與輸入光強的關系。3.3.硅光電池伏安特性測定硅光電池伏安特性測定 五五. 注意事項注意事項注意接線正、負。注意接線正、負。 10六六. 實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(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，測定光電池輸出電壓與輸時，測定光電池輸出電壓與輸入光強的關系。入光強的關系。以光電池以光電池輸出電壓為縱坐標輸出電壓為縱坐標，發(fā)送，發(fā)送光強為

4、橫坐標光強為橫坐標，分，分別作別作零偏和反偏零偏和反偏時曲線。時曲線。11光強光強1002003004005006007008009001000零偏零偏（10-1 mV）反偏反偏（10-1 mV）光強光強110012001300140015001600170018001900零偏零偏（10-1 mV）反偏反偏（10-1 mV）)10(2mA )10(2mA 122.2.測定硅光電池輸出連接測定硅光電池輸出連接恒定負載恒定負載(10k15k)(10k15k)時，產(chǎn)時，產(chǎn)生的光電壓與輸入光強的關系。生的光電壓與輸入光強的關系。以硅光電池以硅光電池輸出電壓為縱坐標輸出電壓為縱坐標，輸入，輸入光強為橫

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