光电转换定律是什么

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精选答案

光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径，最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置，另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。 光电转换材料的工作原理是：将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构，当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时，通过PN结将太阳能转换为电能。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件，以便更好地吸收太阳光。已使用的光电转换材料以单晶硅、多晶硅和非晶硅为主。用单晶硅制作的太阳能电池，转换效率高达20％，但其成本高，主要用于空间技术。多晶硅薄片制成的太阳能电池，虽然光电转换效率不高（约10％），但价格低廉，已获得大量应用。此外，化合物半导体材料、非晶硅薄膜作为光电转换材料，也得到研究和应用。

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观消防

光电转换定律，举例:

光电探测器是一种光一电转换器件。

考虑能量为hv的光子入射到光电探测器上所产生的光电流，如果光子能量hv大于探测器材料的禁带宽度，在观察时间At内，它产生的平均光电子数为N，则根据量子理论分析的结果，Ⅳ与入射的平均光辐射能量Q(t)成正比.

考虑到入射光辐射在光电探测器表面的反射损耗；以及在光电探测器内光电子的产生与复合过程，引入了量子效率77，它表示每吸收一个入射光子在外回路感生的光电子数。

一般来说，如果P(t)在观察时间At内没有明显的改变，则Q(t)≈P(t) At。由此可得光电探测器输出的平均光电流表达式，P为入射光辐射的平均功率。

由此可以看到:

此式描述了光一电转换的基本定律。

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观消防

电子枪阴极发出的电子，在电子枪电场作用下高速射向靶面，并在偏转磁场作用下按照扫描规律扫过靶面上的各个单元。

当电子束接触到靶面某个单元时，使阴极、光电靶、负载电阻RL及电源E构成一个回路。在负载RL中有电流流过，其电流大小取决于光电靶在该单元的电阻值大小。光照强处对应阻值较小，流过负载RL的电流就较大，因而RL两端产生的压降也就较大。负载电阻RL上形成电压就是摄像管输出的图像信号。