photoelectric cell(photocell)光电池
产生与电磁辐射相应的电信号的器件。光电池利用发自光敏阴极(光电阴极)的光辐射。辐射的电子由阳极吸收,阳极为正电位,使得能有电流流过外部电路,该电流与阴极上照明强度成正比。电极密封在真空玻璃管中。
参见 photomultiplier。
许多现代光敏器件利用光敏效应和光致电压效应( 参见photoelectric effect;photodiode;phototransistor;solarcell)。photoelectric effect 光电效应
暴露于电磁辐射场中的物质释放电子的现象 ( 参见 pho- toelectron)。辐射的电子数取决于辐射强度。辐射的电子的动能取决于辐射频率。该效应是一定量方法,在其中,辐射被认为是**光子(photons)**流, 每个光子有能量 hf,h 为普朗克常数,f 为辐射频率。假使光子能量超过固体功函数(work function)Φ,光子就能弹出一个电子,即:假使 hf0= Φ0,电子将被弹出;f0 是发生弹出的最小频率(或阈值频率)。对于许多固体来说,光电效应在紫外频率或紫外频率以上的频率发生。但对于某些功函数低的物质,光电效应在可见光频上发生。光电子的最大动能 Em 由爱因斯坦方程(Einstein’s equa-tion)给定:
Em=hf-Φ(参见 photoionization)。
除了从原子释放电子之外,其他某些现象也称为光电效应,这些效应有光导效应、光致电压效应。在光导效应中,由于入射光子激活额外自由电荷载体,使半导体电导率增加。利用这种光导材料如硫化镉的光导电池广泛用作辐射检波器和光开关(如接通街灯的开关)。
在光致电压效应中,由于光照射的结果,两层不同材料之间产生电动势,光致电压电池就是利用了这一效应,大多数光致电压电池是由**半导体(semiconductor)**p-n 结构成的(参见 photodiode;phototransistor)。当 p-n 结附近光子被吸收时,产生新的自由电荷载体(如在光电导效应中);然而在光致电压效应中,结范围内的电场使新的电荷载体移动,无需电池即可在内部电路中产生电流。
参见 photoelectric cell。