跟着科技一日千里地开展，光电池在人们的出产日子中发作了越来越重要的作用。光电池是运用光生伏特效应把光直接转变成电能的器材。因为它可把太阳能直接变电能也称为太阳能电池。
太阳能电池是运用半导体光伏效应制成的光电转化器材，它既能够作为电源，又能够作为光电检测器材。作为电源运用的光电池，主要是直接把太阳的辐射能转化为电能，称为太阳电池。太阳电池不需要燃料，没有运动部件，也不排放气体，具有重量轻，作业功能安稳，光电转化效率高，运用寿命长，不发作污染等长处，在航天技能、气象观测、工农业出产甚至人们的日常日子等方面都得到了广泛的运用。作为光电检测器材运用的光电池，具有反响速度快，作业时不需要外加偏压等特色，用于近红外勘探器、光电藕合器以及光电开关等。光电池的制作资料有许多种，例如硅、硒、锗、硫化镉、砷化镓等，其间最常用的是硅光电池。它有较大面积的PN结，当光照射在PN结上时，在结的两头呈现电动势是发电式有源元件。
硅光电池
硅光电池（也常称为太阳能电池）是一个大面积的光电二极管，它被规划用于把入射到它外表的光能转化为电能，因此，可用作光电勘探器和光电池，被广泛用于太空和户外便携式仪器等的动力。它具有寿命长、运用方便、无噪音、无污染等长处。通过人们40多年的尽力，太阳能电池的研讨、开发与工业化已取得巨大进步。现在，太阳能电池已成为空间卫星的根本电源和地面无电、少电区域及某些特别范畴（通讯设备、气象台站、航标灯等）的重要电源。有专家预言，在21世纪中叶，太阳能光伏发电将占国际总发电量的15% ~ 20%，成为人类的根底动力之一，在国际动力构成中占有必定的位置。因此了解太阳能电池的作业原理和根本功能非常重要。
硅光电池是一种直接把光能转化成电能的半导体器材。它的结构很简单，中心部分是一个大面积的PN 结，把一只通明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路，当二极管的管芯（PN结）遭到光照时，你就会看到微安表的表针发作偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以遭到光照时发作的电动势和电流也大得多。
硅光电池的结构与作业原理
硅光电池内部结构如图1所示，主要由两部分组成：n型硅基片层和p型硅受光层。依据pn结原理，当光照在p型硅外表，且光子能量大于资料的禁带宽度时，在pn结内发作电子-空穴对。n区电子密度添加，p区空穴密度添加，假如外电路处于开路状况，那么这些光生电子和空穴堆集在pn结邻近，使p区取得附加正电荷，n区取得附加负电荷，这样在pn结上发作一个光生电动势，这一现象称为光伏效应。
假如衔接灵敏电流计构成闭合电路，则在回路中发作光电流，光电流的巨细与入射光强有关。
硅光电池的作业原理是根据光伏效应。当半导体pn结处于零偏或反偏时，在它们的结合面耗尽区存在一内电场，当有光照时，入射光子将把处于价带中的束缚电子激发到导带，激宣布的电子空穴对在内电场作用下别离漂移到n型区和p型区，当在pn结两头加负载时就有一光生电流流过负载。流过pn结两头的电流可下式确认
上式中Is为饱和电流，V为pn结两头的电压，T为绝对温度，Ip为发作的光电流。从式中能够看到，当硅光电池处于零偏时，V=0，流过pn结的电流I=Ip；当硅光电池处于反偏时（在本试验中取V=-5V），流过PN结的电流I=Ip-Is。
图2是硅光电信号接纳端的作业原理框图，光电池把接纳到的光信号转变为与之成正比的电流信号，再经I/V转化器把光电流信号转化成与之成正比的电压信号。比较光电池零偏和反偏时的信号，就能够测定光电池的饱和电流Is。
当在硅光电池两头加一个负载就会有电流流过，当负载很小时，电流较小而电压较大；当负载很大时，电流较大而电压较小。试验时可改动负载电阻ＲＬ的值来测定光电池的伏安特性曲线（如图3所示）。
光电池的运用
光电池主要有两方面的运用：一是太阳能电池，二是光电转化器材。
太阳能电池
光伏作用直接将太阳能转化成电能，太阳能电池现在在航空、通讯、太阳能发电站等方面得到运用。例如现在遍及运用的太阳能热水器，正是运用太阳能把太阳能，装换成电能而加热水。跟着太阳能电池技能的不断开展，其成本会逐步下降，在出产日子各范畴将发挥越来越大的作用。
光电转化器材
硅光电池对光很灵敏，因此在主动操控中是很好的光电检测元件。可用于红外勘探光电输、出光电藕合、光电盯梢、特性辨认等等方面；硅光电池可做照度计、光度计、浊度计比色计、烟度计等仪器的光信号接纳元件，别的可用于电影还音；纺织职业的光电探纬、换梭、除疵等;还可用于航标灯，路灯主动开关；机床的安全维护主动操控，主动计数，印刷机操控双张等等方面。别的要求光电池具有灵敏度高、呼应时间短的特色，有特别的制作工艺，用于光电检测和主动操控系统中。
硅电池发电既能节省地球上有限的资源，又能维护环境，具有双赢作用。太阳能工业是新式的向阳职业，其成长性很好，所以咱们要不断尽力，使其进一步开展和运用，为人类谋福！
