光電池發(fā)展現(xiàn)狀

　　光電池是一種在光的照射下產(chǎn)生電動勢的半導(dǎo)體元件。90年代的環(huán)境污染問題大大促進了光電池的發(fā)展，從此進入了光電轉(zhuǎn)換、光電探測及光能利用的新時代，以下是光電池發(fā)展現(xiàn)狀分析。

　　光電池發(fā)展現(xiàn)狀

　　1839年，安托石-貝克雷爾制造出了最早的光電池。貝克雷爾電池是一個圓柱體，內(nèi)裝硝酸鉛溶液，溶液中進入一個鉛陽極和一個氧化銅陰極。這種電池一經(jīng)陽光照射，就會供給電流。

　　1875年，德國技師維爾納-西門子是制成第一個硒光電池，并提議用于光量測定。西門子的光電池是根據(jù)1873年英國人史密斯發(fā)現(xiàn)的“內(nèi)光電效應(yīng)”提出的。

　　L.H.亞當(dāng)斯于1876年指出，硒在光的作用下，不僅出現(xiàn)電阻的變化，而且在一定條件下還出現(xiàn)電動勢，從而發(fā)現(xiàn)了“阻擋層效應(yīng)”。阻擋層效應(yīng)則成了光電池的基本原理。光電池被廣泛地用于自動控制技術(shù)、信息電子學(xué)和測量技術(shù)。這些元件的性能約自1950年起，因半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而得到顯著改善。

　　光電池特性：1、光照特性。不同強度的光照射在光電池上，光電池有不同的短路電流Isc和開路電在Voc，短路電流Isc—光強Ev特性是一條直線，即短路電流在很寬的光強范圍內(nèi)，與光強成線性關(guān)系，而開路電壓是非線性的，而且，在當(dāng)光強較小，約20mW／cm2時，短路電壓就趨于飽和。因此，要想用光電池來測量或控制光的強弱，應(yīng)當(dāng)用光電池的短路電流特性。

　　2、光譜特性。硅光電池、硒光電池的光譜特性曲線。顯而易見，不同的光電池，光譜曲線峰值的位置不同，例如硅光電池峰值波長在0.8μm左右，硒光電池在0.54μm左右。硅光電池的光譜范圍寬，在0.45～1.1μm之間，硒光電池的光譜范圍在0.34～0.75μm之間，只對可見光敏感。光電池的光譜曲線形狀，復(fù)蓋范圍，不僅與光電池的材料有關(guān)，還與制造工藝有關(guān)，而且還隨著環(huán)境溫度的變化而變化。

　　3、 溫度特性。開路電壓隨溫度的升高而快速下降，短流電流隨溫度升高而緩緩增加。所以，用光電池作傳感器制作的測量儀器，即使采用Isc—Ev特性，在被測參量恒定不變時，儀器的讀數(shù)也會隨環(huán)境溫度的變化而漂移，所以，儀器必須采用相應(yīng)的溫度補償措施。

　　光伏電池未來的發(fā)展方向

　　光伏發(fā)電是人類目前研發(fā)的新型能源中最可靠、最有代表性的發(fā)電工藝，可以預(yù)計，在不久的將來光伏發(fā)電必定會代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)電方式，成為發(fā)電方向的主流。歐洲光伏工業(yè)協(xié)會的最新研究成果表明：到2020年，全球光伏組件產(chǎn)值每年能達到40GW，系統(tǒng)的總裝機容量接近195GW，屆時光伏發(fā)電的產(chǎn)量會占到全球發(fā)電量的1%左右。而到2040年時，光伏發(fā)電的比例會快速上漲到21%左右。世界能源組織研究結(jié)果表明：光伏發(fā)電為世界總發(fā)電帶來的貢獻呈飛躍式發(fā)展，從2000年的0.01%，到2020年的1%，到2040時比例會達到五分之一左右。

　　綜上所述，光電池的應(yīng)用范圍進一步被擴展至機械儀表、自動化遙測、遠程遙控等領(lǐng)域。此外，光電池還被應(yīng)用在家庭生活當(dāng)中，并且逐漸成為家用電器的“能源中心”。相信在不久的將來，人類會更加主動和高效地利用光電池產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，為光電池創(chuàng)造更廣闊的應(yīng)用前景。 以上是光電池發(fā)展現(xiàn)狀分析。