光伏探测器的光电特性和哪些因素有关

1、光伏探测器的光电特性受到多种因素的影响，主要包括材料、光照范围、负载大小和外加电压等。 材料 光伏探测器的种类繁多，包括光电池、光电二极管、光电晶体管、光电场效应管、PIN管、雪崩光电二极管、光可控硅、阵列式光电器件、象限式光电器件、位置敏感探测器（PSD）以及光电耦合器件等。

2、光伏探测器的光电特性主要与材料、光照范围、负载大小、外加电压这些因素有关。材料 光伏探测器这类器件品种很多，其中包括：光电池、光电二极管、光电晶体管、光电场效应管、PIN管、雪崩光电二极管、光可控硅、阵列式光电器件、象限式光电器件、位置敏感探测器（PSD）、光电耦合器件等。

3、光伏探测器的光电特性主要与材料、光照范围、负载大小、外加电压这些因素有关。响应速度快：指射入光信号后，马上就有电信号输出；光信号一停，电信号也停止输出，不要延迟。这样才能重现入射信号。实际上电信号完全不延迟是不可能的，但是应该限制在一个范围之内。

光探测器响应度计算

1、光电探测器的性能关键之一，即其响应度（Responsivity），直接反映了探测器对光能转化为电信号的效率。响应度的计算公式是：Responsivity （R） = 净光电流 （Iph） / 光功率 （P）这里的净光电流 （Iph） 是经过处理后，只考虑与光照射相关的电流，而光功率 （P） 则是指入射到探测器表面的光的强度。

2、数学上，响应度R的计算公式为：R = Ip / Po，其单位是安培每瓦特（A/W）。当PIN管在光功率Po的照射下，会激发出光电流Ip，其表达式为：Ip = （e * Po * η） / （h * f），其中e是电子电荷，h是普朗克常数，f是入射光的频率，而η是量子效率，其值总是小于1。

3、用公式表示为：R=Ip/Po，单位为A/W。PIN管在光功率Po的照射下，产生的光电流为Ip=（e*Po*η）/（h*f）。式中e为电子电荷；h为普朗克常数；f为入射光频率；η为量子效率，其数值总是小于1。因此又可把响应度的公式写为：R=η/（h*f/e）。由上式可见，响应度与器件材料、光波长有关。

4、硅制成的光伏探测器在0.8-0微米的波长范围内具有最佳响应，但对于3或55微米的红外辐射响应不佳。锗制成的探测器虽能响应到7微米，但暗电流较高，导致噪声较大。对于波长大于2微米的辐射，需要使用Ⅲ—Ⅴ和Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体。

光电倍增管介绍

1、光电倍增管是一种真空器件，它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。典型的光电倍增管按入射光接收方式可分为端窗式和侧窗式两种类型。光电倍增管采用了二次发射倍增系统，所以在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。

2、光电倍增管是一种真空光电器件（真空管）它具有光电转换并具有放大作用的器件。它的工作原理建立在： 光电效应 二次电子发射 电子光学理论基础 工作过程： 光子通过光窗入射到光电 阴极 上产生电子，电子通过 电子光学输入系统 进去 倍增系统 ，电子得到倍增，最后 阳极 把电子收集起来，形成阳极电流或电压。

3、光电倍增管：一种采用光电效应检测样品光信号的特殊装置，通过对光能进行直接转化以达到测量的目的。其特点是灵敏度极高，可对微弱的光信号进行检测。光电二极管阵列检测器：这是色谱检测器的一种类型，主要通过接收光谱能量并进行快速成像分析来实现质量检测。

半导体光电子器件电子-空穴复合发光效应

1、这种高效的电子-空穴对复合发光效应是所有半导体发光器件设计和运作的物理基础，对于其性能优化至关重要。

2、因此发光效率很高，大注入下内量子效率几乎达100%，高效率的电子-空穴对复合发光效应是一切半导体发光器件的物理基础。

3、LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的“心脏”是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，连接电源的是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

4、N型半导体带额外电子，P型半导体带额外“空穴”，电子可以在空穴之间移动，从一个空穴转移到另外一个空穴，那么电子的流动就会产生电流，当有正向电流通过时，电子就会与P区的空穴进行结合，结合的同时释放出能量，这种能量以光子的形式存在。

5、如掺Au、Hg的Ge探测器，是一种很灵敏的红外探测器。光生载流子是由深能级杂质中心激发的，称为非本征激发。这类探测器大多在很低温度下工作（如液氦温度2K）。正向结光电子器件在正向大偏置下半导体PN结结区附近将注入大量非平衡载流子，利用复合发光效应可制成各种颜色发光二极管。

6、半导体光电子器件种类繁多，主要可分为体光电子器件、正反向结光电子器件、异质结和多结光电子器件。

二维材料,为雪崩光电探测器带来新思路

1、首先总结了二维（2D）光电探测器中典型的光电探测机制类型。然后讨论了基于传统硅和III-V族化合物半导体的碰撞电离和雪崩光电探测器引起的雪崩机理。最后，详细介绍了一系列基于2D材料及其范德华异质结构的新兴雪崩光电探测器，及其在光子计数技术领域的潜在应用。

2、科学家们近日取得重要突破，证实了二维单质材料具备铁电性，为铁电材料领域的研究和应用开辟了新的路径。这一发现源于对单质硅、磷、砷等元素的深入探索，尤其是二维单质铋单层的研究。

3、刘俊利副教授和张瑜教授凭借他们在低维亚纳米材料制备、储能与光电性能研究领域的深厚造诣，以及在国际知名期刊发表的多项成果，为锌-空气电池领域的进步做出了重要贡献。这项研究展示了高熵氧化物亚纳米片在解决ZABs技术挑战方面的潜力，为绿色能源存储技术的发展开辟了新的路径。

太阳能电池量子效率测试系统的校准

太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试作为太阳能电池（光电材料）研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。

测试系统的计量/校准标准也是系统不确定度的主要来源之一，在太阳能电池光谱响应/量子效率（QE/IPCE）测试系统中所要用到的标准探测器；I-V特性测试系统中标定太阳能模拟器用的标准电池的性能好坏，其校准数据的不确定度都严重影响着测试结果。

量子效率测试系统，如PVE300光伏QE系统，是光伏研究和生产线上不可或缺的精密工具，它专为测量太阳能电池的光谱响应和两种关键效率——EQE（内量子效率，即IPCE）和IQE。