光电池主要有两种应用：

1. 光敏电阻又称光导管，是一种纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应，其电阻值随光的增加而降低。

• 优点：
  灵敏度高，光谱响应范围宽，体积小，重量轻，机械强度高，抗冲击，抗振动，抗过载能力强，使用寿命长
• 不足：
  有电流时需要外部电源发热

2. 光电池是利用光生伏特效将光直接转化为电能的装置，又称太阳能电池，是基于光生伏特效制成的

• 硅光电池价格便宜，转换效率高，使用寿命长，适合接受红外光

• 硒光电池转换效率低，使用寿命短，最适合制造照度计

• 砷化镓光电池的转化率略高于硅光电池。光谱响应特性与太阳光谱最一致，工作温度最高，耐受宇宙射线辐射。主要用于宇宙飞船、卫星、太空探测器等的电源

3. 光敏二极管的基本结构是PN结，结面积小，频率特别好，输出电流小于光电池，一般在电路中反向工作

• 特点：
  频带宽，可达10GHz，在反偏压下，可承受较高的反向电压，线性输出范围较宽。增加反向偏压会增加耗尽层的宽度，进一步降低结电容，使频带宽度变宽。此外，其光照特性是线性的，适用于检测

• 不足：
  I层电阻大，输出电流小

4. 有光敏三极管PNP和NPN两种，具有电流增益，具有最佳灵敏度的峰值波长，可将光信号转换为电信号，输出电信号较大，一般来说，光敏三极管的频率比光敏二极管差，硅管的频率比锗管好，在可见光或探测热物体时一般选择硅管，更适合红外检测，由于其光特性，可以作为线性转换元件或开关元件

工作原理：

电荷耦合器件CCD最小单元是在硅衬底上生长一层120左右nm的二氧化硅，再依次沉积铝电极而构成MOS电容式转移器，加上输入和输出，形成CCD，向电极加正偏压时，硅衬底内形成耗尽区(势陷阱)，其深度随正偏压升高而增加。少数载流子(电子或空穴)被吸收到最高正偏压电极下的区域，形成电荷包(势陷阱)

CCD势阱：

在向CCD当中最小单元二氧化硅上方的电极加偏压时，少数载流子被吸收到最高偏压电极下的区域

CCD电荷转移过程：

1. 电极的偏压由上面的三个电势分别在电荷包附近 V，例如，在第一个电极上加偏压，在第二个电极上加偏压，形成上图中的电荷包

2. 然后在前两个电极上同时加偏压，而第三个电极不加偏压，使电荷包均匀分配到两个偏压电极上

3. 然后使第一和第三个电极不加偏压，使第二个电极加偏压，形成电荷包的移动

4. 即使电荷包最终移动到最右端的电极，它也是如此循环

无源像素：

简单，无放大功能

有源像素：

复杂、集成放大器、复位、点（曝光）和读取操作、固定图案噪声问题、相关双采样电路结构、宽动态响应范围、随机读取像素电路、温度漂移和稳定性问题

来源：

如果单位时间射入单位面积的光子为10个(一个光子等于一个电子电量)，光电倍增管共有16个倍增极，输出阳极电流为20个A，此外，根据自然数的平方增加16个倍增极的二次发射电子数，试图放大光电倍增管的电流倍数和倍增系数。

工作原理：光进入光阴极，光阴极刺激真空光电子，光电子按聚焦极电场进入倍增系统，即时阴极，再次刺激光电子，逐渐使逃逸光电子倍增，反复刺激可实现倍增，最后由阳极收集电子

由公式
得

I=20A，i=10 X 1.6 X 10-19A

由题意得

倍增系数：M=（16！）2=4.378X10^26

电流放大倍数：β=I/i=1.25 X 10^19