光電池是一種很重要的光電探測元件，它不需要外加電源而能直接把光能轉換成電能．光電池的種類很多，常見的有硒，鍺，硅，砷化鎵等．其中最受重視的是硅光電池，因為它有一系列優點：性能穩定，光譜范圍寬，頻率特性好，轉換效率高，能耐高溫輻射等．同時，硅光電池的光譜靈敏度與人眼的靈敏度較為接近，所以很多分析儀器和測量儀器常用到它．

光電池對入射光的波長的要求

沒有特殊要求，還要看光電池金屬板的材料，一般要能在金屬中打出電子的光才可以，這樣的頻率的光才對光電池有意義。

入射光的能量要大于逸出功，也就是波長要小于某個特定的值，這個值依照光電池材料。

光子能量公式E=hv中，一般頻率高的能量比較大，所以以能在金屬板上打出電子的前提下，波長越短越好的。

你用測試什么顏色的光就用什么顏色的光電池

人眼視覺函數曲線是350-750nm ，硅片接受的光譜是320-1100nm ，峰值波長是850 或者是940 ，硅片摻雜工藝不同。材料不同，峰值不同哦。還有750的。

單色的是紅650nm 綠520nm 藍350nm

舉個例子，我用一個普通的硅光電池 LXD55CE或者是 LXD66MK 的光電池 ，光譜是320-1100的 ，加一個視覺函數修正濾色片 他的光譜就回事350-750 ，原因很簡單，光源變了。它的接收帶寬就窄了。

在光電轉化效率上，自然光入射，若沒有修正濾片，同等光照下，他的轉換效率就比修正過的要高。

原因有兩點，

? ? ? ?1.光譜不同光電轉換效率不同。

2.光源強度不同，轉換效率不同。

光電池是利用光電效應原理制成的器件，所以要使光電池能將太陽能轉化成電能，入射光的波長要保證能使其發生光電效應，即，入射光波長對應的頻率要大于發生光電效應的極限頻率。

光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在高于某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。光電現象由德國物理學家赫茲于1887年發現，而正確的解釋為愛因斯坦所提出。科學家們在研究光電效應的過程中，物理學者對光子的量子性質有了更加深入的了解，這對波粒二象性概念的提出有重大影響。

光照射到金屬上，引起物質的電性質發生變化。這類光變致電的現象被人們統稱為光電效應。光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應，又稱光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。后兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。

按照粒子說，光是由一份一份不連續的光子組成，當某一光子照射到對光靈敏的金屬（如硒）上時，它的能量可以被該金屬中的某個電子全部吸收。電子吸收光子的能量后，動能立刻增加;如果動能增大到足以克服原子核對它的引力，就能在十億分之一秒時間內飛逸出金屬表面，成為光電子，形成光電流。單位時間內，入射光子的數量愈大，飛逸出的光電子就愈多，光電流也就愈強，這種由光能變成電能自動放電的現象，就叫光電效應。

光生伏特效應

當用適當波長的光照射非均勻半導體（PN結等）時，由于內建場的作用（不加外電場），半導體內部結區兩側產生電動勢（光生電壓），如將PN結外部短路，則會出現電流（光生電流）。這種由于光照引起的物質內部的電場的變化也稱光電效應，為了與引起光電子發射的光電效應有所區別，也叫內光電效應。在技術領域通常把上述現象稱為光生伏特效應。

PN結的光生伏特效應

設入射光垂直PN結面。如結較淺，光子將進入PN結區，甚至更深入到半導體內部。能量大于禁帶寬度的光子，由本征吸收在結的兩邊產生電子—空穴對。在光激發下多數載流子濃度一般改變很小，而少數載流子濃度卻變化很大，因此應主要研究光生少數載流子的運動。

由于PN結勢壘區內存在較強的內建場（自N區指向P區），結兩邊的光生少數載流子受該場的作用，各自向相反方向運動：P區的電子穿過PN結進入N區；N區的空穴進入P區，使P端電勢升高，N端電勢降低，于是在PN結兩端形成了光生電動勢，這就是PN結的光生伏特效應。由于光照產生的載流子各自向相反方向運動，從而在PN結內部形成自N區向P區的光生電流IL見下圖（b）。

由于光照在PN結兩端產生光生電動勢，相當于在PN結兩端加正向電壓V，使勢壘降低為qVD－qV，產生正向電流IF。在PN結開路情況下，光生電流和正向電流相等時，PN結兩端建立起穩定的電勢差V0。（P區相對于N區是正的），這就是光電池的開路電壓。如將PN結與外電路接通，只要光照不停止，就會有源源不斷的電流通過電路，PN結起了電源的作用。這就是光電池（也稱光電二極管）的基本原理。

金屬－半導休形成的肖持基勢壘層也能產生光生伏特效應（肖特基光電二極管），其電子過程和PN結相類似，不再贅述。