光电图像处理课程论文——光电检测器件的性能比较与应用选择
光电探测器的性能优化及应用
光电探测器的性能优化及应用光电探测器是现代光学传感器领域中不可或缺的一种设备。
它能够将光信号转化为电信号，实现光-电转换。
光电探测器广泛用于多个领域，如通讯、生命科学、环境监测和安全防范等。
然而，为了提高光电探测器的性能和应用等方面的研究仍在不断发展。
一、光电探测器的基本原理光电探测器的基本原理是光电效应。
光电效应是一种物理现象，即当金属或半导体等材料受到光照时，会产生电子，这些电子会从材料中飞出并形成电流。
将这种现象应用到光电探测器中，可以将光转化为电信号来检测光的强度。
同时，材料的特性也会影响检测的灵敏度和精度。
二、光电探测器的性能优化1. 光电探测器的响应速度光电探测器的响应速度是指从接收到光信号到转换为电信号所需的时间。
一般来说，响应速度越快，光电探测器的实用性就越高。
为了提高响应速度，可以通过以下措施来优化光电探测器的性能：改变材料的电子结构，提高电子运动速度。
通过缩短信号接收和处理的时间来优化电路结构。
减小探测器的体积，以便更快地响应和更快地转换信号。
2. 光电探测器的光谱响应光电探测器的光谱响应是指它能够响应的光信号的波长范围。
典型的光电探测器只能响应一定范围内的波长，这对于某些特定应用来说是非常局限的。
为了解决这个问题，可以通过以下方法来扩展光电探测器的光谱响应：选择合适的光电材料，以便在不同的光谱范围内获得更好的响应性能。
控制光电材料的制造过程，以便优化其性能。
在探测器上添加多个层次的滤波器，以便选择性地传递特定波长的光信号。
3. 光电探测器的灵敏度和线性光电探测器的灵敏度和线性指能够响应的光强度范围和信号输出的线性程度。
一般来说，灵敏度和线性越高，光电探测器的性能就越好。
为了提高灵敏度和线性，可以采取以下方法：通过选择合适的光电材料，并且在光电探测器制造时控制制造过程来优化灵敏度和线性。
通过设计和优化电路结构，以便更好地处理低信噪比信号。
通过优化探测器电路、光栅和其他曝光参数，以获得更高的精度和线性度。
光电检测论文
光电技术论文学院：机械工程学院专业：机械电子工程班级：机自114学号：光电检测技术论文摘要：光电检测技术主要依赖于光电检测元件，属于光电信息技术的主要技术之一。
因其测量灵敏度高，可靠性好，体积小，非接触，信息容量巨大，信息效率高等特点被广泛应用于自动化领域，通常与机电专业知识的结合实现了机械精确的智能控制，在实际生活中有着广泛的应用。
关键词：光电检测；红外光电传感器；智能车系统；光机电一体化1.光电检测技术概述1.1 光电检测的基本原理光电检测涉及光学、电子学、光与物质相互作用等领域。
它是以不同种的光电传感器为基础，通过检测被测物体的光辐射并换为电信号，再通过输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，经模/ 数转换接口输入计算机运算处理，最后储存、显示、控制输出所需要的检测物理量等参数。
光电检测系统工作原理如图一所示。
图一光电检测系统工作原理图光电传感器是以光电元件作为检测元件，以光电效应原理为基础。
光电效应是指当光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
通常根据这一原理，光电传感器结构设计由光源、光学通路和光电元件三个部分；亦可以分成它们分为发送器、接收器和检测电路三个部分。
三者间的关系通过应用实例中的红外光电传感器加以具体介绍[1]。
1.2 光电检测技术的特点光电检测技术将光学技术与电子技术相结合，实现对各种量的测量，它具有如下特点：1）高精度。
光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。
例如用激光干涉法测量长度的精度可达0.05um/m；用激光测距法测量地球与月球之间距离的分辨力可达到1m。
2）高速度。
光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，所以用光学方法获取和传递信息是最快的。
3）远距离、大量程。
光电成像技术的图像处理与优化研究与应用
光电成像技术的图像处理与优化研究与应用哎呀，说起光电成像技术，这可真是个让人又好奇又兴奋的领域！还记得有一次，我去参加一个科技展览。
在那里，我看到了一个超级酷炫的光电成像设备展示。
那是一个可以实时捕捉高速运动物体的成像系统，就像是给时间按下了慢放键，把那些原本瞬间即逝的画面清晰地呈现在我们眼前。
当时我就被深深震撼了，心里想着，这背后到底藏着怎样的神奇魔法呢？其实啊，光电成像技术的图像处理和优化，就像是给一幅原本普通的画进行精心的修饰和装扮。
比如说，我们在拍照的时候，光线不好可能会让照片看起来很暗或者模糊。
这时候，图像处理就派上用场啦！它可以调整亮度、对比度，让画面变得清晰明亮，就好像给照片打了一束最完美的光。
在这个过程中，优化算法就像是一个个聪明的小助手。
它们能迅速找出图像中的问题，然后巧妙地解决。
比如说，去除图像中的噪点，就像把洒在画上的污点擦掉一样，让画面变得干净整洁。
又或者是对图像进行锐化，让物体的边缘更加清晰，就像给画面勾勒出了更鲜明的轮廓。
而且，这种技术可不只是在我们日常生活中的拍照中有用哦！在医疗领域，医生们可以通过光电成像技术清晰地看到人体内部的结构，然后经过精细的图像处理和优化，更准确地诊断疾病。
想象一下，原本模糊不清的器官图像，经过处理后，病变的部位清晰可见，这得挽救多少生命呀！在工业检测中，它也大显身手。
能够检测出产品表面微小的瑕疵，确保每一个出厂的产品都是高质量的。
这就好像给产品做了一次超级细致的“体检”，任何小毛病都逃不过它的“眼睛”。
还有在安防监控领域，光电成像技术更是守护我们安全的“卫士”。
通过对监控画面的处理和优化，哪怕是在黑暗的角落里发生的细微动静，也能被敏锐地捕捉到。
但是呢，光电成像技术的图像处理和优化也不是一帆风顺的。
有时候，算法可能会出现偏差，导致处理后的图像失真。
就像有一次我自己用软件处理一张照片，想把天空变得更蓝，结果不小心把整个画面的颜色都弄得怪怪的，那叫一个尴尬！不过，科研人员们一直在努力攻克这些难题。
光电检测技术论文（2）
光电检测技术论文(2)推荐文章无损探伤检测技术论文热度：无损检测技术论文热度：网络入侵检测技术论文热度：网络故障检测技术论文热度：土木工程试验检测技术论文热度：光电检测技术论文篇二光电检测技术课程改革初探【摘要】光电检测技术将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合，是相关专业的一门重要专业课程。
基于课程特点，我们从教学内容的更新、实验环节的改进和考核方式的改革等方面开展了光电检测技术课程的建设，提高了学生学习的主动性，增强了学生综合运用所学知识进行分析和应用的能力。
【关键词】光电检测技术课程内容实验考核【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2016)02-0069-02随着现代科学技术的快速发展，光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用的新兴技术，因其测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、传递信息效率高、自动化程度高等突出特点，成为现代检测技术最重要的手段和方法之一。
在工业、农业、军事、航空航天以及日常生活中应用得非常广泛，是现代信息类工科学生必须掌握的知识。
自2004年起，光电检测技术课程成为北京信息科技大学光信息科学与技术和测控技术与仪器两个专业共同的一门重要专业课。
该课程将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合起来，深入讲解各种光电转换技术及器件的原理、特性和基本用法，结合具体应用，详细介绍各种激光干涉、衍射，光纤传感等光电检测方法、技术及系统，最终让学生深入理解光电技术的基础理论和基本知识，对各种光电器件和光电检测技术有一个全面的认识，并且掌握多种光电检测方法，以便在实践中熟练应用，为学生今后的工作打下坚实的基础。
理解和掌握这门课程，对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。
同时由于光电检测技术以光电子学为基础，以光电子器件为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用，这正是学院仪器科学与技术和光学工程两个一级学科共同的研究方向。
光电探测器的新性能与新应用展望
光电探测器的新性能与新应用展望光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件，广泛用于光通信、光测量、航空航天等领域。
近年来，光电探测器的性能不断提升，应用领域也逐步扩大。
本文将从新性能和新应用两方面，探讨光电探测器的未来发展趋势以及前景展望。
一、新性能1. 高速光电探测器的速度一直是限制其应用的重要因素，但随着技术的不断进步，高速光电探测器已成为可能。
当前，高速光电探测器的速度已经达到了数千兆赫范围，甚至接近了一百万兆赫。
这种高速探测器可以应用于高速光通信、光计算、光量子计算等领域，为实现更快、更安全的信息传输打下了坚实的基础。
2. 低噪声在某些应用场景下，噪声是光电探测器性能的重要指标之一。
过高的背景噪声会干扰信号的读取和处理，从而影响探测器的灵敏度和可靠性。
因此，研究人员一直在追求低噪声的光电探测器。
目前，一些新材料和新结构的光电探测器已经实现了低噪声探测，未来将更广泛地应用于光谱学、光学成像等领域。
3. 宽波段光电探测器的响应波段是其应用范围的基本限制之一。
但是，有一些应用需要在多个波段进行探测，例如红外成像、多波长光通信等。
宽波段光电探测器的提出，使得这些应用得到了更好的解决方案。
宽波段探测器不仅可以扩大探测范围，还可以提高探测器的灵敏度和分辨率，为更广泛的应用提供了可能。
二、新应用1. 生命科学在生命科学领域，光电探测器可以用于细胞成像、蛋白质结构分析、分子探测等方面。
随着新型探测器的不断发展，其灵敏度和空间分辨率得到了提高，能够更好地探测生命体内的微观过程。
未来，这些新型探测器将有望成为生命科学研究的有力工具，为新药研发、诊断和治疗提供支持。
2. 工业领域在工业领域，光电探测器可以用于热成像、检测化学物质、材料分析等方面。
一些新型探测器的快速响应和高精度探测能力，使得其成为工业生产中必不可少的一部分。
未来，随着新型探测器的不断涌现，其应用范围和精度将会进一步拓展。
3. 航空航天在航空航天领域，光电探测器可以用于飞行器测速、导弹制导、星云成像等方面。
光电测量与光电器件的应用
光电测量与光电器件的应用近年来，随着科技的飞速发展，光电测量技术逐渐成为研究和应用领域中不可或缺的一部分。
光电测量是通过光电传感器将光信号转化成电信号，并对其进行测量和分析的过程。
光电器件则是实现光电测量的关键组成部分。
本文将探讨光电测量与光电器件的应用于生活、医疗、环保及航天等领域，展示其广泛的应用前景。
首先，光电测量与光电器件在生活中扮演着重要的角色。
无论是日常生活中的智能手机、电视还是工业生产中的自动化装置，光电测量的应用都无处不在。
例如，光电传感器可以用于智能家居中的光控灯，根据光线强度自动调节灯光的亮度，为用户提供舒适的照明环境。
此外，随着无人驾驶的快速发展，光电测量技术也被广泛应用于交通系统中。
激光雷达等光电器件的运用，使得车辆可以精确感知周围环境，提高了行驶的安全性和准确性。
其次，光电测量与光电器件在医疗领域的应用也越来越广泛。
医疗器械的发展依赖于精确可靠的测量技术，而光电测量正是满足这一需求的理想选择。
比如，光电传感器可以用于血氧饱和度的测量，通过检测血液中的光线吸收和反射来监测患者的健康状况。
此外，激光技术在医疗领域也有广泛的应用。
激光在手术中的切割、焊接和照射方面具有卓越的性能，能够实现高精度和微创操作，降低了手术风险，提高了手术成功率。
光电测量与光电器件的应用还延伸到了环保领域。
随着全球环境问题的不断加剧，研发可持续发展的环保技术成为当务之急。
光电测量技术的广泛应用为环境监测和处理提供了有效手段。
例如，太阳能电池是一种将光能转化为电能的光电器件，通过捕获太阳能并将其转化为可再生能源，为环保事业做出了贡献。
另外，光电传感器还可以用于空气污染检测和废水处理等方面，实时监测和控制环境中有害物质的浓度，确保环境质量的改善。
最后，光电测量与光电器件的应用也广泛存在于航天领域。
在航天飞行器的制造和运行中，精确的测量和控制是保证任务安全和成功的关键。
激光测距仪等光电器件被广泛用于飞行器的姿态测量和导航。
中国地质大学光电检测论文
光电检测报告学生姓名：陈垚班级：071123学号：20121001280指导老师：李刚2014年12月6日光电技术运用与发展陈垚摘要:光电技术是目前十分热门的一门新兴技术。
20世纪60年代激光问世以来最初应用于激光测距等少数应用。
到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。
全世界铺设的通信光纤总长超过1000万公里主要用于建设宽带综合业务数字通信网。
以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术成为市场最大的电子产品。
人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗低、响应带宽很大噪音低的光电子技术。
当今全球范围内已经公认光电子产业是本世纪的第一主导产业是经济发展的制高点光电子产业的战略地位是不言而喻的。
鉴于此光电子技术应用的开发被世界各国所关注新的应用领域也在不断发现中。
理论是发展的基础，发展是理论的延续。
对于较新兴的技术领域更是如此。
近年来，我国光电子技术理论论文发表数量逐年增加，论文年平均增长率在光电子技术领域的所有专业中最高，这为光电子技术的进一步发展和产业化奠定了厚实的基础。
关键词：自动化;光电催化氧化;航空侦查;深空探测Application of photoelectric technology and developmentchenyaoAbstract：Photoelectric technology is a new technology at present very popular. In twentieth Century the 60 time since the advent of laser was first applied in laser range finder and a few application. To the 70's, due to the fiber transmission lossat room temperature semiconductor lasers and continuous operation under verylow, photoelectron technology developed rapidly. Communication optical fiberlength of the world laid more than 10000000 kilometers is mainly used for theconstruction of broadband integrated service digital communication network. In order to CD for generation. Table of information storage and laser printers, copiers and LED large screenreality as the representative of the information display technology has becomethe biggest market for electronic products. The people of the optoelectronicneural network computer technology have great hopes to obtain low power consumption, response optoelectronic technology with large bandwidth low noise.In the world has recognized the photoelectron industry is the first leading industries of this century is the strategic position of the commanding heights ofphotoelectron industry of economic development is self-evident. In view of the development of the optoelectronic technology application is a focus in the worldnew applications are constantly found in. China electronic technology anddevelopment from "six five" to start the of optoelectronic technologyin laser technology mainly. In 1987 the Ministry of science and technology to the photoelectron information included in the "863" plan to give research and support the development of laser science and technology has been paid great attentionthe country played an important role in national defense construction and socialapplication. The original foundation of optoelectronic industry in our country is a military optics, optoelectronics and infrared technology in military.Keywords: optical fiber communication, optical camouflage, national defense,industry, air reconnaissance专题一、光电技术在工业中的运用（自动化）一、背景介绍我们知道在现代科技不断发展的过程中，光电技术以其独特的应用优势，逐渐出现在各行业中。
光电探测器件的性能测试与分析
光电探测器件的性能测试与分析光电探测器件是一类能够将光信号转换成电信号的器件。
它们在光通信、光电子学、光学成像等领域得到了广泛应用。
在使用光电探测器件前，需要进行性能测试以保证其满足要求。
本文将介绍光电探测器件的性能测试与分析。
1. 器件的基本性能测试器件的基本性能测试包括响应度、灵敏度、噪声等方面。
响应度是指器件对光信号的响应能力，一般用光功率分布曲线来描述。
灵敏度是指器件的电流输出与光功率之间的线性关系。
噪声是指器件本身所产生的噪声，包括暗电流噪声和光电转换噪声等。
这些性能指标直接影响着器件的应用效果。
对于响应度的测试，可以采用光功率分布曲线测量系统来实现。
该系统会将光源均匀照射在器件上，然后根据器件的反射情况来绘制出光功率分布曲线。
通过比较不同光源下的光功率分布曲线，可以得到器件的响应度。
对于灵敏度的测试，可以将光源放在不同位置上给器件照射不同强度的光，然后测量器件的电流输出。
通过绘制出电流输出随光功率的变化曲线，可以得到器件的灵敏度。
对于噪声的测试，可以使用特定的测试设备进行测量。
暗电流噪声可以通过在低光条件下对器件进行测量，记录下其输出的电流值。
光电转换噪声可以通过在高光条件下对器件进行测量，并记录下其输出的电流值。
通过这些实验数据，就可以得到器件的噪声指标。
2. 器件的特殊性能测试除了基本性能测试以外，还需要对器件的特殊性能进行测试，比如响应时间、波长选择性、线性度等指标。
这些指标也会对器件的应用产生一定的影响。
响应时间是指器件从接受到光信号到输出电流上升到峰值所需的时间。
方法可采用光脉冲幅度反转技术，通过观察器件输出的脉冲来测量其响应时间。
波长选择性是指器件对不同波长的光信号的响应能力。
方法可采用在不同波长下给器件照射光信号，并记录下其输出的电流值来进行测试。
通过比较不同波长下的输出电流值，就可以得到器件的波长选择性。
线性度是指器件输出电流与输入光功率之间的线性关系。
方法可采用在恒定光功率下改变器件背景信号来进行测量。
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光电检测器件的性能比较与应用选择1.光电检测器件的分类根据光电检测器件对辐射的作用形式的不同（也就是工作机理的不同），可将其分为热电检测器件和光子检测器件两大类。
热电检测器件目前常用的有热释电器件、热敏电阻、热电偶和热电堆等。
他们的特点如下。
（1）响应波长无选择性。
对从可见光到远红外的各种波长的辐射，热电检测器件都表现出同样的敏感。
（2）响应慢。
热电检测器件吸收辐射后再产生信号所需要的时间长，一般在几毫秒以上。
光电检测器件应用广泛，通常所说的光电检测器件指的就是光子检测器件。
这种器件可分两大类：一类是电真空或光电发射型检测器件，如光电管和光电倍增管；另一类是固体或半导体光电检测器件，如光导型（光敏电阻）和光伏型（光电池与光电二、三极管等）检测器件。
它们的特点如下。
（1）响应波长有选择性，因这些器件都存在某一截止波长λ，超过此波长则器件无响应。
（2）响应速度快，一般为几纳秒或几百微秒。
2.光信号的类型在应用光电检测器件的测量仪器和系统中，光电器件接收的光信号有以下几种。
（1）通断光信号光信号的通断是指由被测对象导致的投射到光电器件上的光信号的截断或通过，如光电开关、光电报警器等接收到的即是通断光信号。
此时的光电器件不考虑线性，但要考虑灵敏度。
（2）按一定频率变化的光信号这种光信号是有一定频率的，必须使所选器件的上限截止频率（最好是最佳工作频率）大于输入信号的频率，这样才能测出输入信号的变化。
（3）幅度变化的光信号当被测对象对光的反射率、透过率发生变化或被测对象本身的光辐射强度变化时，光信号幅度大小亦随之改变。
为准确测出光信号幅度大小的变化，必须选用线性好、响应快的器件，如光电倍增管、光电二极管等。
（4）有色度差的光信号当被测对象本身辐射的色温存在差异或者表面颜色变化时必须选择具有合适光谱特性的光电器件。
3.各种光电检测器件的性能比较典型的光电检测器件中:在动态特性（即频率响应和时间响应）方面，以光电倍增管和光电二极管（尤其是PIN管和雪崩管）为最好；在光电特性（即线性）方面，以光电倍增管、光电二极管和光电池为最好；在灵敏度方面，则以光电倍增管、雪崩光电二极管、光敏电阻和光电三极管为最好（需要指出的是，灵敏度高不一定输出电流大）；输出电流大的器件有大面积光电池、光敏电阻、雪崩光电二极管和光电三极管；外加电压最低的是光电二极管、光电三极管，光电池不需要外加电源；光电倍增管与光电二极管暗电流最小，光电池不加电源时无暗电流，加反向偏压后暗电流比光电二极管大；在长期工作后的稳定性方面，以光电二极管和光电池为最好，其次是光电三极管；在光谱响应方面，以光电倍增管和硒化镉光敏电阻为最宽。
4.光电检测器件的应用选择在应用光电检测器件时要注意使用要点，合理选择各种参数。
在使用要求不太严格的情况下，可以采用任何一种光电检测器件。
不过在某些特殊情况下，选用某种与之相适应的器件会更合适些。
例如：当需要比较大的光敏面积时，可优先考虑选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，如在分光光度计中应用真空光电管；当被测辐射等级很低（信号微弱）、响应速度较高时，采用光电倍增管最合适，因其放大倍数可达107以上，这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量，使得对检测器的限制只剩下阴极电流中的统计变化，如在天文、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面广泛应用光电倍增管。
目前，固体光电检测器件用途非常广。
硫化镉光敏电阻因成本低而在光亮度控制，如照相自动曝光、路灯光线控制等中采用；光电池是固体光电器件中具有最大光敏面积的器件，它除用于检测器件外，还可用于太阳变换器；硅光电二极管体积小、响应快、可靠性高，而且在可见光与近红外波段内有较高的量子效率，因而在各种工业控制中获得应用；硅雪崩光电二极管由于增益高、响应快、噪声小，因而在激光测距与光纤通信中普遍采用。
为了提高传输效率，无畸变地转换光电信号，光电检测器件不仅要和被测信号、光学系统相匹配，而且还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。
光电检测器件的应用选择要点如下所述。
（1）光电检测器件必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上匹配。
如果测量的光波处在紫外波段，则选光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件；如果信号是可见光，则可选光电倍增管、光敏电阻与硅光电器件；如果是红外信号，则选光敏电阻；对于近红外信号，则可选择硅光电器件或光电倍增管。
（2）光电检测器件的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。
首先要注意的是器件的感光面要和照射光相匹配。
如果光源照射到器件的有效位置发生变化，则器件的光电灵敏度将发生变化。
例如，光电池具有较大的光敏面，一般用于杂散光或没有达到聚焦状态的光束的接收。
光敏电阻是一个可变电阻，在有光照的位置，其电阻就降低，因此设计时必须使光线照在两电极间的全部电阻体上，以便有效地利用全部光敏面。
光电二极管和光电三极管的光敏面只是结附近的一个极小的面积，故一般把透镜作为光的入射窗，并把透镜的焦点与感光的灵敏点对准。
光电池的光电流因照射光的晃动而产生的波动比其他器件要小些。
一般要使光入射通量的变化中心处于检测器件光电特性的线性范围内，以确保获得良好的线性检测特性。
对于微弱的光信号，器件必须有合适的灵敏度，以确保具有一定的信噪比以及输出足够强的电信号。
（3）光电检测器件参数的选择必须和光信号的调制形式、信号频率及波形匹配，以便得到没有频率失真的波形和良好的时间响应。
这时主要应选择响应时间短或上限截止频率高的器件，但在电路上要注意匹配好动态参数。
（4）光电检测器件必须和输入电路在点特性上良好地配合，以保证有足够大的转换系数、较宽的线性范围、较高的信噪比及快速的动态响应等。
（5）为使器件具有长期工作的可靠性，必须注意选择器件的规格和使用的环境条件。
一般要求在长时间的连续使用中，能保证器件在低于最大限额状态下正常工作。
当工作条件超过最大限额时，器件的特性急剧劣化，特别是超过电流容限值后，其损坏往往是永久性的。
使用时的环境温度也要考虑，若其超过温度的容限值，一般将引起器件特性的缓慢劣化。
总之，只有让器件在额定条件下使用，才能保证器件稳定、可靠工作。
硅光电池硅光电池是一个大面积的光电二极管，它设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器和光电池，被广泛用于太空和野外便携式仪器等能源。
硅光电池的原理是产生光生伏特效应的现象。
1.硅光电池的构造硅光电池结构如图１所示。
利用硅片制成ＰＮ结，在Ｐ型层上贴一栅形电极，Ｎ型层上镀背电极作为负极。
电池表面有一层增透膜，以减少光的反射。
由于多数载流子的扩散，在Ｎ型和Ｐ型层间形成阻挡层，有一由Ｎ型层指向Ｐ型层的电场阻止多数载流子的扩散，但是这个电场却能帮助少数载流子通过。
当有光照射时，半导体内产生正负电子对，这样Ｐ型层中的电子扩散到ＰＮ结附近被电场拉向Ｎ型层，Ｎ型层中的空穴扩散到ＰＮ结附近被阻挡层拉向Ｐ区，因此正负电极间产生电流；如停止光照，则少数载流子没有来源，电流就会停止。
硅光电池的光谱灵敏度最大值在可见光红光附近（８００ｎｍ），截止波长为１１００ｎｍ。
图２表示硅光电池灵敏度的相对值。
图1 硅光电池构造图2 硅光电池光谱灵敏度2.硅光电池的电路分析图3 硅光电池的电路如图所示，用两个性能相近的硅光电池作光接受器件，当入射光通量相同时=0，行机构按预定的方式工作。
当光路系统略有偏差时，两个硅光电池接收到Vo≠0，这一差动输出信号经过放大即可带动执行机构的光通量发生变化，此时Vo=0为止，从而达到跟踪的目的。
(例如微型电机)对系统状态进行纠正，直到Vo3.硅光电池的工作原理硅光电池的工作原理是光生伏特效应。
它是一个大面积的光电二极管，它可把入射到它表面的光能转化为电能。
当光照射在硅光电池的PN结区时,会在半导体中激发出光生电子空穴对。
PN结两边的光生电子空穴对,在内电场的作用下,属于多数载流子的不能穿越阻挡层,而少数载流子却能穿越阻挡层。
结果,P区的光生电子进入N区,N区的光生空穴进入P区,使每个区中的光生电子一空穴对分割开来。
光生电子在N区的集结使N区带负电，光生电子在P区的集结使P区带正电。
P区和N区之间产生光生电动势。
当硅光电池接入负载后,光电流从P区经负载流至N区,负载中即得到功率输出。
4.硅光电池的分类（1）晶体硅光电池晶体硅光电池有单晶硅与多晶硅两大类，用P型（或n型）硅衬底，通过磷（或硼）扩散形成Pn结而制作成的，生产技术成熟，是光伏市场上的主导产品。
采用埋层电极、表面钝化、强化陷光、密栅工艺、优化背电极及接触电极等技术，提高材料中的载流子收集效率，优化抗反射膜、凹凸表面、高反射背电极等方式，光电转换效率有较大提高。
单晶硅光电池面积有限，目前比较大的为Φ10至20cm的圆片，年产能力46MW/a。
目前主要课题是继续扩大产业规模，开发带状硅光电池技术，提高材料利用率。
国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%，空间用高质量的效率在AM0条件约为13.5?18%，地面用大量生产的在AM1条件下多在11-18%之间。
以定向凝固法生长的铸造多晶硅锭代替单晶硅，可降低成本，但效率较低。
优化正背电极的银浆和铝浆丝网印刷，切磨抛工艺，千方百计进一步降成本，提高效率，大晶粒多晶硅光电池的转换效率最高达18.6%。
（2）非晶硅光电池a-Si（非晶硅）光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成的。
由于分解沉积温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1μm厚的薄膜，易于大面积化（0.5m×1.0m），成本较低，多采用p in结构。
为提高效率和改善稳定性，有时还制成三层p in 等多层叠层式结构，或是插入一些过渡层。
其商品化产量连续增长，年产能力45MW/a，10MW生产线已投入生产，全球市场用量每月在1千万片左右，居薄膜电池首位。
发展集成型a-Si光电池组件，激光切割的使用有效面积达90%以上，小面积转换效率提高到14.6%，大面积大量生产的为8-10%，叠层结构的最高效率为21%。
研发动向是改善薄膜特性，精确设计光电池结构和控制各层厚度，改善各层之间界面状态，以求得高效率和高稳定性。
（3）多晶硅光电池p-Si（多晶硅，包括微晶）光电池没有光致衰退效应，材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响，是国际上正掀起的前沿性研究热点。
在单晶硅衬底上用液相外延制备的p-Si光电池转换效率为15.3%，经减薄衬底，加强陷光等加工，可提高到23.7%，用CVD法制备的转换效率约为 12.6-17.3%。
采用廉价衬底的p-Si薄膜生长方法有PECVD和热丝法，或对a-Si：H材料膜进行后退火，达到低温固相晶化，可分别制出效率9.8%和9.2%的无退化电池。