光電二極體和光電池的區別

2021-02-24 EnMaking極客社區

光電二極體與光電池都是具有 PN 節的光電器件，都可以把光的能量轉換為電的能量，但作為傳感器時卻有較大的不同。它們的主能差別在於：光電二極體的優點為線性好、響應速度快、暗電流小；而光電池的優點則是靈敏度高、成本低。


光電池的優點得益於其光接收面積大，其缺點也是來源於此，如果作為太陽能發電的器件，光電二極體就無法與光電池相比了。

 


以下為您分別介紹光電二極體以及光電池的工作原理：

 

光電二極體

光電二極體（Photo-Diode）和普通二極體一樣，也是由一個 PN 結組成的半導體器件，也具有單方向導電特性。但在電路中它不是作整流元件，而是把光信號轉換成電信號的光電傳感器件。其為了便於接受入射光照，PN 結面積儘量做的大一些，電極面積儘量小些，而且 PN 結的結深很淺，一般小於 1 微米。


光電二極體是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很小（一般小於 0.1 微安），稱為暗電流。當有光照時，攜帶能量的光子進入 PN 結後，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子。

 


它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為「光電導」。光電二極體在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。

 

光電池

光電池，是一種在光的照射下產生電動勢的半導體元件。它是是能在光的照射下產生電動勢的元件。用於光電轉換、光電探測及光能利用等方面。光電池的特點是能夠把地球從太陽輻射中吸收的大量光能轉化換成電能。


光電池的種類很多，常用有硒光電池、矽光電池和硫化鉈、硫化銀光電池等。主要用於儀表，自動化遙測和遙控方面。有的光電池可以直接把太陽能轉變為電能，這種光電池又叫太陽能電池。太陽能電池作為能源廣泛應用在人造地球衛星、燈塔、無人氣象站等處。

 

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