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光电转换定律是什么(光电转换效率)

2023-10-16 07:15:43观察

简介光电转换定律是什么?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

光电转换定律是什么?

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。

光电转换效率?

光电转化效率,即入射单色光子-电子转化效率(monochromaticincidentphoton-to-electronconversionefficiency,用缩写IPCE表示),定义为单位时间内外电路中产生的电子数Ne与单位时间内的入射单色光子数Np之比。

其数学表达式见公式:

IPCE=1240Isc/(lPin)其中Isc、l和Pin所使用的单位分别为μAcm-2、nm和Wm-2。

光电转换率如何计算?

最简单的计算方法是用电池板瓦数除以电池板面积。

在标准状况下,单位面积上的太阳辐射功率和产生电功率之比。

系统效率等于电池组件的转换效率乘以逆变器效率乘以系统损耗。

激光的光电转换率是多少?

常规激光器里边光纤激光器效率接近最高,大概接近50%左右,主要有三个过程:

(1)供电转换为二极管恒流驱动输出,这部分大约95%;

(2)恒流驱动转换为半导体激光器发光(比如976nm),这部分大约70%;

(3)9XX二极管泵浦掺杂光纤转换为1.0um红外激光输出,这部分效率约70%;

所以整个电光效率近似估算:

95%×70%×70%≈47%。

光电转换系数?

光电转换率,是指在太阳能光伏系统中太阳能电池板把太阳光能转化为电能的效率。

现在一般的太阳能电池的光电转换率在10%到15%,而国外一些高科技能源公司已将这一效率提高到45%左右。

但成本较高。

去年曾有新闻说,在适用和较低成本的前提下,日本有所突破。

去年,日本三洋电机公司发布新闻公报说,公司研制的非晶硅锗混合型异质结(HIT)太阳能电池在研究阶段达到了22%的光电转换率,创造了100平方厘米以上实用级尺寸的HIT太阳能电池光电转换率的新纪录。

HIT太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。

为什么要进行电光电的转换?

电光电转换是将电信号转换为光信号,或将光信号转换为电信号的过程。

这种转换在许多领域中都非常重要。

首先,光信号在光纤通信中传输距离远、带宽大,因此需要将电信号转换为光信号进行传输。

其次,光电转换在光电子器件中起着关键作用,如光电二极管、光电传感器等。

此外,光电转换还应用于光学成像、光学通信、光学传感等领域,对于实现高速、高效的光学系统至关重要。

因此,电光电转换技术的发展对于推动光电子技术的进步具有重要意义。