光电池是光生伏特效应的代表性光电元器件，它能将光能转换成电压和电流储存起来，当需要时再释放出来。
结构及工作原理如图21-11所示。光电池通常是在N形硅材料衬底上利用光刻蒸镀技术制造出一薄层P型锗材料作为光照敏感面。当人射光子能量足够大时，P型区每吸收一个光子能量就引起一个电子脱离原子核的束缚成为自由光电子，同时在原子外轨道出现一个空穴。当光照继续时，因电子漂移效应而使光电子一空穴对储存浓度逐渐加大，在N型-P型材料结合面处就会出现各聚电性不同的薄自由电子和空穴层，随着浓度继续加大而逐渐加厚，电性不同的两薄层称为PN结。其中，P型薄层多自由电子而显负电性;N型薄层多空穴显正电性，另外，也因薄自山电子和空穴层的逐渐建立而形成内电场，也称势垒电场。
[attach]49687[/attach]
在内电场形成期间，自由电子的漂移与扩散一直继续，只有当内电场的势垒电动势增加到足够大时，P型自由电子薄层因呈负电性将阻止自由电子的漂移与扩散;而N型空穴薄层也将阻止新空穴的产生，此时漂移、扩散与阻止将形成一种平衡。我们知道，无论何种电场都有内阻，它要消耗能址使电动势降低，当降低到不足以阻止自由电子的漂移与扩散时，漂移与扩散效应又将产生。综上所述，漂移、扩散与阻止、消耗是不断交村产生的，所谓的平衡仅是动态的，它始终贯穿于PN结即光电池的形成中。
光电池的种类较多，有砷化稼、硅、硒、氧化铜、锗等材料。其中应用最广泛的是硅光电池，它具有性能稳定、光谱范围宽、品相特性好、能耐高温及价格便宜等优点。
来源:《石油计量及检测技术概论》，转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)