硅光电池的工作原理是基于光伏效应，这是一种大面积的PN结，是由一些P型杂质在N型硅晶片上扩散形成的，见图7-1-16a。
当光照射在P区的表面上时，如果光子能量被加到大于硅的禁带宽度，则对于在P型区域中吸收的每个光子产生电子 - 空穴对，并且P区的表面吸收最多的光子，被激发的电子是空的。
积分越多，内心越少。
这种浓度差异产生了从表面扩散到身体的自然趋势。
由于PN结中的电场方向从N区域指向P区域，因此它将扩散到PN结附近的电子 - 空穴对分开，光生电子被推向N区域，并且光生空穴留在P区。
由此，N区带负电，P区带正电以形成光生电动势。
如果P和N区域通过导线连接，则光电流流过电路。
光电池对不同波长的光具有不同的灵敏度。
图7-1-17显示了硅光电池和硒光电池的光谱特性。
从图中可以看出，用于不同材料的光伏电池的人体光的波长范围也不同。
硅光电池具有广泛的应用，相应的入射光波长可以在0.45和1.1之间，而硒光电池只能在0.34到0.57的范围内。
它适用于可见光检测。
在光电池的不同照度水平下，光生电动势和光电流是不同的。
硅光电池的光电特性如图7-1-18所示。
曲线1是负载电阻无穷大时的开路电压特性曲线，曲线2是相对于光伏电池的内部电阻的负载电阻小时的短路电流特性曲线。
开路电压和照度之间的关系是非线性的，当照度为20001x时趋于饱和，而短路电流在很大范围内与照度成线性关系。
负载电阻越小，线性关系和线性范围越好。
更广泛的。
因此，当检测连续变化的照度时，应使负载电阻最小化以使光电池工作在接近短路的状态，即光电池用作电流源。
在光信号间歇地变化的情况下，光伏电池也可以用作电压源。
光伏电池的温度特性是指开路电压和短路电流随温度变化的情况。
由于它与使用光伏电池的仪器和设备的温度漂移有关，影响测量精度或控制精度等重要指标，温度特性是光伏电池的重要特征之一。
从图7-1-19可以看出，硅光电池的开路电压随着温度的升高而显着下降，温度上升，开路电压下降约3 mV。
随着温度的升高，短路电流缓慢增加。
因此，当光电池用作检测元件时，应考虑温度漂移的影响，并应采取相应的措施进行补偿。
光伏电池的频率特性是指输出电流与入射光的调制频率之间的关系。
当入射照度改变时，由于光生电子 - 空穴对的产生和重组，所以需要一定的时间，因此入射光。
当调制频率太高时，光电池输出电流的变化将减小。
硅光电池的频率特性良好，工作频率的上限约为数万赫兹，硒光电池的频率特性较差。
在高调制频率的情况下，应该使用硅光电池，并且应该选择具有小面积和小负载电阻的硅光电池，以进一步减少响应时间并改善频率特性。
