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      光電管(phototube)基于外光電效應(yīng)的基本光電轉(zhuǎn)換器件。光電管可使光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電管分為真空光電管和充氣光電管兩種。光電管的典型結(jié)構(gòu)是將球形玻璃殼抽成真空,在內(nèi)半球面上涂一層光電材料作為陰極,球心放置小球形或小環(huán)形金屬作為陽(yáng)極。若球內(nèi)充低壓惰性氣體就成為充氣光電管。光電子在飛向陽(yáng)極的過(guò)程中與氣體分子碰撞而使氣體電離,可增加光電管的靈敏度。用作光電陰極的金屬有堿金屬、汞、金、銀等,可適合不同波段的需要。光電管靈敏度低、體積大、易破損,已被固體光電器件所代替。
 “室內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電”這個(gè)名詞聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)自相矛盾。但現(xiàn)在科學(xué)家們正在使用光電管來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法。光電管在室內(nèi)可以利用的光線主要來(lái)自白熾燈、日光燈和發(fā)光二極管(LED),而不是窗外的太陽(yáng)光。只要光電管的類型合適,就可以用來(lái)發(fā)電,這樣就可以回收室內(nèi)光源的一部分電力。
  有一家總部位于英國(guó)威爾士的公司宣布,其已經(jīng)開(kāi)發(fā)了這樣一種光電管。成果是通過(guò)特殊的染色光電管。將燈泡發(fā)出的光轉(zhuǎn)化為電能:其效率達(dá)到26%,與之前15%相較已經(jīng)成為一個(gè)新的紀(jì)錄。這種染色光電管的性能提升使它作為一種室內(nèi)電源成為可能。
  染色光電管與其他硅基半導(dǎo)體相似,都通過(guò)半導(dǎo)體特性將光能量轉(zhuǎn)化為電能。在硅單元中,這種光電轉(zhuǎn)換是直接發(fā)生的。也就是說(shuō),硅吸收的光譜頻率和硅本身的性質(zhì)有關(guān)。
  光電管原理是光電效應(yīng)。一種是半導(dǎo)體材料類型的光電管,它的工作原理光電二極管又叫光敏二極管,是 光電管結(jié)構(gòu)原理圖利用半導(dǎo)體的光敏特性制造的光接受器件。當(dāng)光照強(qiáng)度增加時(shí),PN結(jié)兩側(cè)的P區(qū)和N區(qū)因本征激發(fā)產(chǎn)生的少數(shù)載流子濃度增多,如果二極管反偏,則反向電流增大,因此,光電二極管的反向電流隨光照的增加而上升。光電二極管是一種特殊的二極管,它工作在反向偏置狀態(tài)下。常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料有硅、鍺等。如我們樓道用的光控開(kāi)關(guān)。還有一種是電子管類型的光電管,它的工作原理用堿金屬(如鉀、鈉、銫等)做成一個(gè)曲面作為陰極,另一個(gè)極為陽(yáng)極,兩極間加上正向電壓,這樣當(dāng)有光照射時(shí),堿金屬產(chǎn)生電子,就會(huì)形成一束光電子電流,從而使兩極間導(dǎo)通,光照消失,光電子流也消失,使兩極間斷開(kāi)。
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