采用硅光电池实现光照度计电路设计分析
光照度计设计仿真与研究
西安邮电学院生产实习报告书系部名称：电子工程学院光电子技术系学生姓名：张璐(26)专业名称：光信息科学与技术班级：光信息0904时间：2013年02月25日至2013年03月08日光照度计设计仿真与制作一、设计目的：1、利用硅光电池将接收到的光信号转换成电信号；2、利用A／D转换器ICL7107将输入的模拟电压信号转化成数字信号；3、通过LED共阳极数码管将该输出值直接显示，由此构成数字照度计。
二、设计思路：1、照度(Luminosity)是指物体被照面单位时间内所接受的光通量，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx)；2、数字照度计是用于测量被照面上的光照度的仪器，是光学测量中用得最多的仪器之一。
本设计的照度计由光度头和读数显示器两部分。
（一）、光度头的设计：光度头又称光探头，主要是用于接受光信号，然后通过硅光电池把它转化成电信号，再通过分压电路转化成A／D转化器ICL7107可接受的信号。
光度头由硅光电池、电阻和滑动变阻器组成，如图l所示。
其中R1、R2，R3、R4为换档及反馈电阻，R5为可调电阻，OP为运算放大器，可调电阻R外接数字电压表：（二）、显示器的设计：显示器是把模拟信号转化成数字信号，并通过数码管显示出相应的照度值。
主要由A／D转化器ICL7107，共阳极数码管构成。
如上图。
其中：C3和R0构成输入端阻容滤波电路，R0和R,构成分压电路，R0和C s分别是积分电阻和积分电容，C2和G分别为基准电容和自动调零电容，分别为振荡电阻和电容。
三、器件清单：名称型号数量（个）硅光电池 1A/D芯片ICL7107 1运放LF411cn 1电阻24kΩ 1 120kΩ 1 330Ω 1 1MΩ 1 470KΩ 1可变电阻器500KΩ 1 100KΩ 1 200KΩ 1电容100PF 1CBB电容0.01uF 10.1 Uf 11 uF 1 0.047 uF 1 0.22 uF 1共阳极的数码管 4四、设计原理：该数字照度计利用硅光电池将接收到的光信号转换成电信号，再通过7／2双积分型A／D转换器ICL7107对输入的模拟电压、参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔，然后再利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字型输出，最后由LED共阳极数码管将该输出直接显示。
硅光电池特性研究实验报告
硅光电池特性研究实验报告一、引言。
硅光电池是一种将太阳能转化为电能的设备，是目前最常见的太阳能利用设备之一。
在本次实验中，我们将对硅光电池的特性进行研究，以期更好地了解其工作原理和性能表现。
二、实验目的。
本次实验的主要目的是通过对硅光电池的特性进行研究，探索其在不同条件下的性能表现，为进一步优化硅光电池的设计和应用提供参考。
三、实验方法。
1. 实验材料，硅光电池、光照强度计、直流电源、电阻箱、万用表等。
2. 实验步骤：a. 将硅光电池置于不同光照强度下，记录其输出电压和电流值。
b. 改变外加电压，记录硅光电池的输出电流和电压值。
c. 通过改变外接电阻，测量硅光电池在不同负载下的输出电压和电流值。
四、实验结果与分析。
1. 光照强度对硅光电池输出特性的影响。
实验结果表明，随着光照强度的增加，硅光电池的输出电压和电流值均呈现出增加的趋势。
这表明光照强度的增加可以提高硅光电池的输出功率，从而提高其能量转换效率。
2. 外加电压对硅光电池输出特性的影响。
当外加电压增大时，硅光电池的输出电流呈现出增加的趋势，而输出电压则呈现出下降的趋势。
这说明在一定范围内增加外加电压可以提高硅光电池的输出功率，但过大的外加电压会导致输出电压下降，影响硅光电池的性能。
3. 外接电阻对硅光电池输出特性的影响。
实验结果显示，随着外接电阻的增加，硅光电池的输出电压呈现出增加的趋势，而输出电流则呈现出下降的趋势。
这表明在一定范围内增加外接电阻可以提高硅光电池的输出电压，但过大的外接电阻会导致输出电流下降，影响硅光电池的性能。
五、结论。
通过本次实验，我们对硅光电池的特性进行了研究，发现光照强度、外加电压和外接电阻对硅光电池的输出特性均有影响。
在实际应用中，我们可以根据这些特性对硅光电池进行优化设计，提高其能量转换效率和稳定性。
六、致谢。
感谢实验中给予我们帮助和支持的老师和同学们。
七、参考文献。
1. 张三, 李四. 太阳能电池原理与技术. 北京: 中国科学出版社, 2010.2. 王五, 赵六. 硅光电池特性研究. 光电技术, 2008, 30(5): 12-15.以上就是本次硅光电池特性研究实验报告的全部内容。
基于Si光电池的照度计设计与调试
实现方案原理图如图 4 所示，其实现过程如下： 首先是经过方案三的电流转换成电压后，然后经过 PCF89C51 数模转换，接 着 PCF89C51 把数据传入到 51 单片机中，然后在 51 单片机中配置了上拉电阻给 P0 端口，使其能输出一个高电平，再让其接一个锁存器 74HC573，用来驱动 LED 数码管动态段选显示。然后在数码管位选上，又利用了 74LS138 译码器来控制， 通过编程相应的 AD 驱动程序以及 LED 显示程序，最终可以得到如下图的仿真 结果。
2 设计方案及比较
整体思路是将光电池的电流转换成电压，然后经过 ADC 转换，再通过 LED 数码管显示，最后对比照度计与 LED 数码管的数据，画出其关系曲线，拟合曲 线就可以实现照度计的设计。其的设计与调试都是基于 51 单片机以及硅光电池。
2.1 方案一
方案一采用的是硅光电池与电阻进行串联，然后测量电阻两端的电压，再经 过 PCF89C51 进行模数转换，再利用 51 单片机处理采样的数据，最后再经过 LED 数码管进行显示。
测量值示数 33.6 78.6 127.3 156.1 198
误差差值 0.6 0.4 0.7 1.1 5
相对误差% 1.81 0.5 0.55 0.71 2.6
通过求相对误差的平均值，即为（1.81+0.5+0.55+0.71+2.6）/5，其结果为 1.23
说明其符合了测量误差的百分之 5 的要求。
图 2 方案二原理图
2
武汉理工大学《光电技术》课程设计说明书
2.3 方案三
方案三如图 3 所示，该电路是由两级放大器组成，第一级放大器 2 脚与 3 脚接的是电流源，然后在 1 脚与 2 脚间接一个电阻与电容，电阻 R1 的作用是将 电流源转换成电压的形式，电容 C2 的作用是对其电压进行滤波。然后将从电流 源转换成电压后接第二级运放的 5 脚，然后再利用运算放大器的虚短与虚断，可 以知道 6 脚的电位与 5 脚的相同。因此 R2，R3 之间就有一个回路到地端，又因 为 7 脚与 R2 的另一端相连，所以 7 脚的电压为 U5*R2/（R2+R3）当 R2 远大于 R3 时，7 脚的电压就是 6 脚的电压，也就是 5 脚的电压，即为电流源与 R1 电阻 的乘积。
硅光电池测量光照该怎么用阿
作者：iC921 2006-1-5 20:37:00
回复22!183958
!
作者：mideamidea 2006-1-7 11:09:00
回复231183959
awey发表于2006-1-4 20:34模拟技术←返回版面
作者：tuwen 2006-1-5 18:34:00
回复21现在的电路是反相放大，当然会这样183957
00说的偏置不但要有，而且要大于VCC/2才正好地发挥运放的能力。
电池的恒流能力有限，电阻不能太小。注意参考产品说明书上的要求吧。
另，你这个题目表间不太清楚，改一下吧。
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回复33CX3333说得没错183969
CX3333一定是做过这方面的设计的，电路是一个互阻放大器，只要保证将硅光电池连接成光电流流向地，在适当的反馈电阻下该电路肯定能正常工作。理想条件下放大倍数就是反馈电阻值。
如果硅光电池的暗电流太大或者暗电流的温度系数太大，还可以在运放的正输入端再加一个硅光电池来实现补偿。
对于LM324这样的单电源运放，反相放大器的参考电压是可以位于0V的，不然就不是“单电源运放”了。
单电源运放的主要特征，在于输入端的共模电压可以低到电源的负极（0V）以下，（还能再低0.3V）。这个特征就决定了，做成反相放大器时可以将参考电压置于0V。双电源运放就不能这样，这个例子里如果换成LM741，正输入端就必须加偏移电压。
作者：bobnihao 2006-1-5 10:48:00
回复14重新提问一次183950
lm324不是轨对轨器件,又是单电源运放,
[最新]光照度计的设计
![[最新]光照度计的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/57fc6dfb112de2bd960590c69ec3d5bbfd0adab1.png)
光照度计的设计一、 功能概述1、光度学中基本量在光辐射测量中，与能量有关的量有两类:一是物理的，即客观的，叫做辐射度学量，简称为辐射量；另一类是生理的，即主观的，叫做光度学量，简称光度量。
前者表示某辐射源客观上发射出的辐射能的大小，后者表示人的视觉系统主观上感受到的那部分辐射能的强度。
（1）光通量 (luminousflux)龟，光源在单位时间内发出的光量称为光通量，在光度学中，光通量是从辐射通量导出的量，它明确地定义为能够被人眼视觉系统所感受到的那部分辐射功率的大小的量度。
单位是流明 (inmen)，符号为 lm ，表达式为: ΦL = dQv /dS(2) 光亮度(luminanee) L v ，一个面光源，除了可以用发光强度来描述它在某一个方向上的发光能力之外，还要知道它每一单位面积在这个方向上的发光能力，以便比较两种不同类型光源的明亮程度，这就要用到亮度这个概念。
它表示每单位面积上的发光强度，即:L L =dI L /dS光亮度的单位为坎德拉第每平方米(cd/mZ)。
式中的面积，应该理解为一个面在观察方向上的正投影面积。
因此，若观察方向与该面的法线夹角为 0时，上式将变为:L L = dI L /dScos(θ)所以，光源的光亮度可定义为:在表面一点处的面元在给定方向上的发光强度除以该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积。
由于I L = D φL/d Ω故有L L =d 2ΦL /d ΩdScos(θ)该式是光亮度的较通用的定义式。
由该式可知，亮度不仅可用来描述一个发光面，而且还可以用来描述光路中的任意一个截面，如一个透镜的有效面积、一个光阑所截的面积或一个象的面积等。
此外，还可以用亮度来描述一束光，光束的亮度等于这个光束所包含的光通量除以这束光的横截面和这束光的立体角。
(3)光照度在光接收面上一点处的光照度等于照射在包括该点在内的一个面元上的光通量除以该面元的面积ds 。
即:E L =d ΦL / ds2、光照度计设计思路光照度计首先需要光电转换步骤，将光的强弱转化为电的强弱，最佳转换关系是线性关系，如果是非线性，需要定标才可。
硅光电池的应用电路设计
硅光电池的应用电路设计一、引言硅光电池作为一种常见的光电转换装置，广泛应用于太阳能发电系统、光伏电站等领域。
本文将介绍硅光电池的应用电路设计，包括串联、并联和MPPT等方面的设计要点和注意事项。
二、串联电路设计1. 串联电路的作用：通过将多个硅光电池连接在一起，将各个光电池的电压叠加，以提高整个电池组的输出电压。
2. 串联电路的设计要点：(1) 选择合适的串联电池数量：根据系统要求和光照条件，确定需要串联的光电池数量，以达到期望的输出电压。
(2) 保证光电池的一致性：在选择光电池时，要保证各个光电池的参数尽量一致，以避免由于单个光电池性能不匹配而导致整个串联电池组效率下降。
(3) 添加绕阻：为了避免串联电池中某个光电池故障导致整个电池组效率下降，可以在每个光电池之间添加绕阻，以隔离故障。
(4) 增加逆变器：为了将直流电转换为交流电，需要在串联电路中添加逆变器，以输出稳定的交流电。
三、并联电路设计1. 并联电路的作用：通过将多个硅光电池连接在一起，将各个光电池的电流叠加，以提高整个电池组的输出电流。
2. 并联电路的设计要点：(1) 选择合适的并联电池数量：根据系统要求和光照条件，确定需要并联的光电池数量，以达到期望的输出电流。
(2) 保证光电池的一致性：在选择光电池时，要保证各个光电池的参数尽量一致，以避免由于单个光电池性能不匹配而导致整个并联电池组效率下降。
(3) 添加分流二极管：为了避免并联电池中某个光电池故障导致整个电池组效率下降，可以在每个光电池之间添加分流二极管，以隔离故障。
(4) 增加逆变器：为了将直流电转换为交流电，需要在并联电路中添加逆变器，以输出稳定的交流电。
四、MPPT设计1. MPPT的作用：最大功率点跟踪(MPPT)是一种优化控制技术，通过调整光电池工作点，使其输出功率达到最大值。
2. MPPT设计要点：(1) 选择合适的MPPT控制器：根据系统要求和光照条件，选择合适的MPPT控制器，以实现最佳的功率跟踪效果。
基于Si光电池的照度计设计与调试方案
基于Si光电池的照度计设计与调试方案1 技术指标（1）要求系统测量围为0-200lx，测量精度达到1lx；（2）设计光电池输出信号处理电路，要求可以控制处理后的电压幅度；（3）设计照度计硬件电路系统，要求系统各个模块能够正常工作；（4）设计照度计软件控制系统，要求系统整体工作稳定；（5）给设计系统定标，要求测量结果误差在1%以。
2 设计方案及其比较当光电池的光敏面收到光照射时，PN节耗尽区的光生电子与空穴在建电场力的作用下分别向N区和P区运动，在闭合的电路中产生光电流。
首先将光电流经过I/V变换和电压放大后形成直流电压信号，其次通过模数转换电路将处理得到的直流电压信号转换为数字电压信号，再通过单片机处理后得到可以反应光照度的数字信号，最后通过LCD实时显示出来。
照度计的系统框图如图1所示。
图1 照度计系统框图2.1 方案一通过电阻转换的方式进行I/V转换，如图2，之后将电压放大后的直流电压信号通过由ADC0809构成的A/D转换模块得到数字电压信号，然后，通过单片机得到可以反应光照度的数字信号，最后，通过LED数码管实时显示出来。
图2 电阻转换模块2.2 方案二通过三极管构建放大电路得到电压信号进行I/V转换，如图3，之后将电压放大后的直流电压信号通过由ADC0809构成的A/D转换模块得到数字电压信号，然后，通过单片机得到可以反应光照度的数字信号，最后，通过LED数码管实时显示出来。
图3 三极管转换模式2.3 方案三通过集成运放芯片构建放大电路得到电压信号进行I/V转换，如图4，之后将电压放大后的直流电压信号通过由ADC0809构成的A/D转换模块得到数字电压信号，然后，通过单片机得到可以反应光照度的数字信号，最后，通过LED数码管实时显示出来。
图4 集成运放转换模式2.4 方案比较三种方案各有优缺点，方案一适合在电流较大的情况下使用，方案二适合在电流变换围小的情况下使用，方案三适用围广，但成本会提高很多。
采用硅光电池实现光照度计电路设计与分析
成都理工大学工程技术学院毕业论文采用硅光电池实现光照度计电路设计和分析作者姓名：# # #专业名称：应用物理学指导教师：# # # 讲师摘要本文通过理论分析与数值比对来确定光照强弱与光电池输出光电信号的关系，并且通过这种关系设计了相应的光电检测电路，更直观展现光伏技术在实际生活中的应用。
随着光伏技术的日渐成熟以及应用的扩展，对光照的研究也日新月异。
所以对如何更加准确的测定光照参数也提出了更高的要求。
针对不同的要求，如何快速设计出对应的光电探测器，又有了新的课题。
本文在此背景下，进行了光照度计电路的设计与分析。
本论文共分四部分：第一部分为光电池特性介绍及实验特性参数，第二部分为电路方案设计和电路实现，第三部分为利用Protel 99SE进行电路设计，第四部分为电路实物制作与调试。
关键词：光电池转换电路光电效应伏安特性AbstractA comparsion between analysis theory and numerical ratio, which can determine the relationship between the intensity of illumination and optical signal of photocell output in this paper. And we design a corresponding circuit of photoelectric detection by the relationship showing the application of photoelectric technology in our daily life.With the development and widespread of photoelectric technology, fracture treatment has been changing quickly. So there have more high requirements about how to determine the parameter of the light more exactly. As for different requirements, it is a new project to design the corresponding electrophptonic detector. Under this background, this paper discuss design and analysis of the circuit of light meter.There are four parts in this paper：In the first part, it introduce the character of photoelectric cell and characteristic parameter of experiment. The second part is about designing scheme of circuit and realizing the circuit, The third part is using Protel 99SE to design circuit, The fourth part is to manufacture and adjust the circuit.Keywords: Potoelectric cell, Conversion circuit,Photoelectric effect, V olt-Ampere characteristic目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 光伏技术的发展历程简介 (2)1.1 光伏技术的历程 (2)1.2 光伏技术的现状 (3)2 硅光电池的工作特性 (4)2.1 硅光电池的工作原理 (4)2.2 硅光电池的负载特性 (6)2.2.1硅光电池零偏和负偏时光电流与输入光信号的关系 (7)2.2.2 硅光电池输出接恒定负载时产生的光伏电压与输入光信号的关系 (8)3 电路的设计方案 (10)3.1 电路的设计要求 (10)3.2 电路的方框图 (10)3.3 电路的原理图 (11)3.4 电路的工作过程 (11)4 各单元电路实现 (12)4.1 光电池的输入信号电路 (12)4.2 电平放大转换电路 (12)4.2.1 运算放大器LM741的性能简介 (13)4.2.2 同相比例放大电路 (13)4.2.3 电平转换串联电路 (14)4.3 电平显示电路 (14)5 利用Protel对光照度计电路设计 (15)5.1 Protel电子绘图软件简介 (15)5.2 电路原理图绘制 (16)5.2.1 生成电路原理图过程 (16)5.2.2 生成BOM表 (19)5.2.3 生成网络表Netlist (21)5.2.4 电路ERC表 (22)5.3 电路PCB图绘制 (23)5.3.1 生成单面PCB图过程 (23)5.3.2 电路DRC检测 (26)6 光照度计电路制作 (27)6.1 电路的焊接 (27)6.2 电路的调试及结果 (27)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附件1 软件安装说明 (33)Protel的安装与配置 (33)前言1839年，法国科学家贝克雷尔(becωurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。
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采用硅光电池实现光照度计电路设计和分析作者姓名：# # #专业名称：应用物理学指导教师：# # # 讲师摘要本文通过理论分析与数值比对来确定光照强弱与光电池输出光电信号的关系，并且通过这种关系设计了相应的光电检测电路，更直观展现光伏技术在实际生活中的应用。
随着光伏技术的日渐成熟以及应用的扩展，对光照的研究也日新月异。
所以对如何更加准确的测定光照参数也提出了更高的要求。
针对不同的要求，如何快速设计出对应的光电探测器，又有了新的课题。
本文在此背景下，进行了光照度计电路的设计与分析。
本论文共分四部分：第一部分为光电池特性介绍及实验特性参数，第二部分为电路方案设计和电路实现，第三部分为利用Protel 99SE进行电路设计，第四部分为电路实物制作与调试。
关键词：光电池转换电路光电效应伏安特性AbstractA comparsion between analysis theory and numerical ratio, which can determine the relationship between the intensity of illumination and optical signal of photocell output in this paper. And we design a corresponding circuit of photoelectric detection by the relationship showing the application of photoelectric technology in our daily life.With the development and widespread of photoelectric technology, fracture treatment has been changing quickly. So there have more high requirements about how to determine the parameter of the light more exactly. As for different requirements, it is a new project to design the corresponding electrophptonic detector. Under this background, this paper discuss design and analysis of the circuit of light meter.There are four parts in this paper：In the first part, it introduce the character of photoelectric cell and characteristic parameter of experiment. The second part is about designing scheme of circuit and realizing the circuit, The third part is using Protel 99SE to design circuit, The fourth part is to manufacture and adjust the circuit.Keywords: Potoelectric cell, Conversion circuit,Photoelectric effect, Volt-Ampere characteristic目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 光伏技术的发展历程简介 (2)1.1 光伏技术的历程 (2)1.2 光伏技术的现状 (3)2 硅光电池的工作特性 (4)2.1 硅光电池的工作原理 (4)2.2 硅光电池的负载特性 (7)2.2.1硅光电池零偏和负偏时光电流与输入光信号的关系 (7)2.2.2 硅光电池输出接恒定负载时产生的光伏电压与输入光信号的关系 (9)3 电路的设计方案 (10)3.1 电路的设计要求 (10)3.2 电路的方框图 (10)3.3 电路的原理图 (11)3.4 电路的工作过程 (11)4 各单元电路实现 (12)4.1 光电池的输入信号电路 (12)4.2 电平放大转换电路 (12)4.2.1 运算放大器LM741的性能简介 (13)4.2.2 同相比例放大电路 (13)4.2.3 电平转换串联电路 (14)4.3 电平显示电路 (14)5 利用Protel对光照度计电路设计 (15)5.1 Protel电子绘图软件简介 (15)5.2 电路原理图绘制 (16)5.2.1 生成电路原理图过程 (16)5.2.2 生成BOM表 (19)5.2.3 生成网络表Netlist (21)5.2.4 电路ERC表 (22)5.3 电路PCB图绘制 (23)5.3.1 生成单面PCB图过程 (23)5.3.2 电路DRC检测 (26)6 光照度计电路制作 (27)6.1 电路的焊接 (27)6.2 电路的调试及结果 (27)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附件1 软件安装说明 (33)Protel的安装与配置 (33)前言1839年，法国科学家贝克雷尔(becωurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。
这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。
随后就引发了人们对太阳能开发的热潮，时至今日，已经有越来越多的光伏产品面世。
光伏技术也被应用于科学研究与能源开发方面，例如：光伏发电、半导体照明、光电探测、光通信等。
半导体光电探测技术也在数码摄像、光通信、太阳能电池等领域得到广泛的应用。
它能见看不见摸不着的光信号，转化为直观的电信号，为光电研究提供了可靠的探测手段，是目前应用最为广泛的探测技术之一，具有技术先进、非接触式、性能可靠、低碳环保等优点。
硅光电池就是科学家们通过多光伏技术研究，所诞生的一种重要的光电转换原件。
它具有高效的光电转换效率。
利用它的这个特点我们可以对光照进行分析，从而得到可靠的光照数据。
检测是通过一定的物理方式，分辨出被测参数量并归属到某一范围带，以此来判别被测量是否合格或参数量是否存在。
本文通过硅光电池的光电效应实现了光信号到电信号的转变，从而为光信号的测量提供了准确可靠的数据。
为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号，光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配，而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配，使每个相互连接的器件都处于最佳的工作状态。
本文光照探测电路、转换电路、显示电路进行的设计都是在Protel 99SE上进行，这为电路的制作提供了很好的设计途径，节省了大量的人力物力和财力。
同时用Protel 99SE设计电路的也避免了因为电路设计错误，而造成的浪费。
比较全面的系统地介绍了硅光电池对光照探测的理论原理和应用基础，取材合适，深度适宜，在理论方面力求简洁易懂，力求紧跟技术发展方向富有启发性。
本文从可以发展方向入手，系统的讲解了硅光电池的基本特性、基本应用和发展前景。
1 光伏技术的发展历程简介1.1 光伏技术的历程早在1839年，法国科学家贝克雷尔(becωurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。
这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。
1954年恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，效率为6％。
同年，威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了太阳电池。
太阳电池开始了缓慢的发展。
1973年爆发了中东战争，引起了第一次石油危机，从而使许多国家，特别是工业发达国家，加强了对太阳能及其他可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。
1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，而且成立了太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。
于1978年美国建成了100kwp太阳地面光伏电站。
日本1974年公布了政府制定的“阳光计划”。
进入21新世纪，光伏技术的应用也越来与广泛，光伏产品也大量出现在了人们的日常生活当中。
1.2 光伏技术的现状光伏产业主要有两大技术路线：晶硅电池和薄膜电池。
晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品，市场占有率达90%以上。
薄膜电池的技术还在初期发展阶段。
在国际光伏发电市场的带动下，我国光伏电池制造产业快速发展，已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。
光伏电池转换效率不断提高，制造能力迅速扩大。
无论是装备制造还是配套的辅料制造，国产化进程都在加速。
在光伏产业链中，有实际产能的多晶硅生产商20～30家，60多家硅片企业，电池企业60多家，组件企业330多家。
到2010年底，国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家，国内上市的光伏产品制造公司16家，行业年产值超过3 000多亿元，进出口额220亿美元，就业人数近百万人。
光伏设备制造业逐渐形成规模，为产业发展提供了强大的支撑。
在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中，8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。
其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平，性价比优势十分明显。
多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步，打破国外产品的垄断，有些设备开始出口，如扩散炉、层压机等。
我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术，并在不断地创新和发展，如电池技术、多晶硅制造技术等，多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。
英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术，电池的转换效率均达到世界一流水平，，使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。
2 硅光电池的工作特性2.1 硅光电池的工作原理光电二极管是典型的光电效应探测器，具有量子噪声低、响应快、使用方便等特点，广泛应用于激光探测器。
外反偏电压与结内电场一致，当PN 结及其附近被光照时，就会产生载流子（及电子空穴对）。
结区内的电子-空穴对在势垒去电场的作用下，电子被拉向N 区，空穴被拉向P 区而形成光电流。
同时势垒区一侧一个扩展长度内的光生载流子先向势垒区扩散，然后在势垒区电场作用下也参与导电。
当入射光强度变化时，光生载流子的浓度及通过外回路的光电流也随之发生相应的变化。
这种变化在入射光强度很大的动态范围内仍能保持线性关系。
硅光电池是一个大面积的光电二极管，他被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器，被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。