光电池在工作时为什么要处于零偏或负偏
硅光电池在工作时通常需要处于零偏或负偏状态,原因如下:
1. 防止漏电流干扰 :当硅光电池处于正偏状态时,PN结会直接导通,导致漏电流增大,这会干扰光电池对光强的准确检测。
2. 利用内建电场收集载流子 :在零偏或负偏状态下,硅光电池可以利用其内建电场(也是负偏的)来收集由光照射产生的光生载流子,从而提高光电转换效率。
3. 优化光电转换特性 :硅光电池在零偏时,其短路电流与光照度呈线性关系,而开路电压与光照度的关系则呈现非线性。因此,在负载电阻较小的情况下,光电流与光照度之间的线性关系更好,且线性范围更宽。
4. 符合光电二极管的特性 :硅光电池作为光电二极管的一种,具有正向导通、反向截止的基本特性。在无光照时,硅光电池处于反向偏置状态,此时没有光生电流流过,可以实现对光照的检测。
总结来说,硅光电池在零偏或负偏状态下工作可以避免漏电流的干扰,并利用内建电场有效收集光生载流子,优化光电转换效率,并符合光电二极管的特性要求
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