硅光电池特性研究 空间科学与应用物理系
[实验目的] 一．掌握PN结形成原理及其工作机理； 二．学习发光二极管LED的驱动电流和输出光功 率的关系； 三．掌握硅光电池的工作原理及其工作特性
[实验仪器] ⚫ TKGD—1型硅光电池特性实验仪
[实验原理] 正偏 零偏 反偏
LED的工作原理 当某些半导体材料形成的PN结加正向电压时，空穴与电 子在PN结复合时将产生特定波长的光， 发光二极管输出光功率与驱动电流的关系由下式给出 p hc Eg = / P E I e P = /
硅光电池的工作原理 ⚫ 当PN结处于零偏或反偏时 PN结两端加上负载后，在持 续的光照下，就会有一光生 电流从硅光电池P端经过负载 流入N端。 光电池结构示意图 p s p I I I I I I I e I p KT eV s = − = + = −1
光电池电信号接收图
光电池的负载特性 光电池伏安特性的测定
[实验内容和步骤] 1. 硅光电池零偏和反偏时光电流与输入光信号 关系特性测定。 2. 硅光电池输出端接恒定负载时产生的光伏电 压与输入光信号关系测定。 3. 硅光电池伏安特性测定
[数据处理] ⚫ 整理实验数据。 ⚫ 绘制相应的特性曲线。 ⚫ 归纳总结实验结果