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光电池分类及应用特点分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:光电池的种类很多,最重要的是硅光电池和硒光电池。例如,硅光电池的光谱峰值在8 000 附近,硒光电池的在5 400 附近。硅光电池的光谱范围广,为4 500~11 000 ;而硒光电池的光谱范围为3 400~7 500 。因此,硒光电池适用于可见光,常用于照度计测定光的强度。从图8.31可看出,硅光电池有很高的频率响应,可用于高速计数等方面,这是硅光电池在所有光电元件中最突出的优点。

光电池分类及应用特点分析

电池有两大类型的应用:一类是将其作为光生伏特器件使用,直接将太阳能转换成电能,即太阳能电池,这是人类探索新能源的重要研究课题;另一类是将光电池作为光电转换器应用,需要它具有灵敏度高、响应时间短等特性,而不像太阳能电池那样需要高的光电转换效率,主要用于光电检测和自动控制系统。

【例8.8】 太阳能电池电源系统。

太阳能电池电源系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、调节控制器和阻塞二极管组成。若要向交流负载供电,则加一个直流-交流变换器(逆变器),如图8.52所示。

图8.52 太阳能电池电源系统方框图

太阳能电池方阵是将太阳辐射直接转换成电能的发电装置。选用若干性能相近的单体太阳能电池,经串、并联后形成可单独作电源使用的太阳能电池组件,然后由多个这样的组件经串、并联构成一个阵列。有阳光照射时,太阳能电池方阵发电并对负载供电,同时也对蓄电池组供电,储存能量,供无太阳光照射时使用。这里,调节控制器实现充、放电自动控制,当充电电压达到蓄电池上限电压时,自动切断充电电路,停止对蓄电池充电;而当蓄电池电压低于下限值时,自动切断输出电路,这样,调节控制器保证蓄电池电压保持在一定范围,以防止因充电电压过高或过低而受损伤。阻塞二极管是在太阳能电池方阵不发电或出现短路故障时,起到避免蓄电池通过太阳能电池放电的作用。(www.xing528.com)

光电池作为光电探测器使用时,具有不需外加偏压、光谱范围宽、频率特性好等优点,应用十分广泛。

【例8.9】 路灯光电自动开关。

图8.53所示为路灯自动控制器的线路。路灯主回路相线由交流接触器CJD-10的三个常开触头并联,以适应较大负载的需要,而接触器触头的通断由控制回路控制。当天黑无光照射时,光电池2CR本身的电阻和R1、R2组成分压器,使T1基极电位为负,T1导通,经T2、T3和T4构成多级直流放大,T4导通使继电器J动作,从而接通交流接触器,使常开触头闭合,路灯亮。当天亮时,硅光电池受光照后,产生0.2~0.5 V的电动势,使T1截止,多级放大器不工作,T4截止,继电器J释放,使回路触头断开,灯灭。这里,调节R1可调整T1的截止电压,以达到调节开关灵敏度的目的。

图8.53 路灯自动控制器

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