硅光电池的结构如图3-15所示。

图3-15 硅光电池的结构

几种光电池的光谱响应特性如图3-16所示。

图3-16 几种光电池的光谱响应特性

几种光电二极管的光谱响应特性如图3-17所示。

图3-17 几种光电二极管的光谱响应特性

硅光电池是近几年国际上的HPLC仪器使用最多的一种光检测器(但是高端HPLC主要采用光电倍增管)。它被分为可见区使用的硅光电池和紫外可见区使用的硅光电池两种。可见区使用的硅光电池的光谱响应范围一般为320～1100nm，一般峰值波长位置在960nm左右，如日本浜松公司的S1337-16BR，S1337-33BR等硅光电池就是。紫外可见区使用的硅光电池，其光谱响应范围一般为190～1100nm，一般峰值波长位置也在960nm左右，如S1337-BQ、S1336-8BQ、S2387SERIES等硅光电池就是。但近几年，国外有些硅光电池的光谱响波长峰值可在400～500nm，如日本浜松(Hamamadzu)公司的S7505硅光电池，其波长范围为400～540nm,峰值位置在460nm；日本浜松公司的S7686硅光电池，其波长范围为480～660nm，峰值位置在550nm。还有峰值位置在254nm的硅光电池更适合HPLC紫外可见分光检测器使用，如日本浜松公司的S2648-254型硅光电池，其峰值位置在254nm。

硅光电池的光照特性曲线：各类光电池在不同的光照下，都有不同的光电流输出。图3-18所示为硅光电池的光照特性曲线，它表明了硅光电池的开路电压、短路电流和光照度的关系。由图可知，短路电流和光照度成线性关系；开路电压与光照度成非线性关系，并且，当照度大于10001x时，出现饱和。因此，使用光电池时，要注意使其工作在接近短路状态，即负载电阻尽量要小。

图3-19为不同负载下光电流与光照度间的关系。由图3-19可知，当负载电阻为1000时，在光照度为0～10001x范围内时，光电流与光照度成线性关系。

图3-18 硅光电池的光照特性曲线

图3-19 不同负载下的光电流与光照度的关系

硅光电池的稳定性：光电池的稳定性与制造工艺、温度、电磁场干扰等有关。光电池如果密封不好，很快就会使噪声增大，灵敏度下降；若光电池的温度上升，也会使噪声增加，使稳定性变坏；周围有电磁场干扰，也会影响其稳定性。所以，使用光电池做光检测器的HPLC，一定要注意防潮、防高温、防周围电磁场的干扰，以保证光电池工作在最佳环境下。

硅光电池的暗电流和灵敏度：一般来讲，光电池的暗电流都较大，但近几年国外生产的硅光电池的暗电流非常很小，如S1336-18BU、S1336-18BQ等硅光电池，最大暗电流仅20pA，很适合HPLC紫外可见分光检测器的使用要求。

硅光电池的灵敏度也很高。目前国外生产的硅光电池，在紫外区的灵敏度有的可达到0.1A/W，如日本浜松公司的BQ型的硅光电池(S1336-18BQ、S1336-44BQ等)就是。

硅光电池属干无源光敏元件，具有体积小、不需要供电电源、结构比较简单等优点。硅光电池的使用非常简单，目前很多HPLC仪器都采用它作为光电转换元件，如北京普析通用公司的L6系列等HPLC，就是采用的硅光电池做光电转换器。

硅光电池使用前，应该测试光谱响应特性曲线，找出最大灵敏度波长和响应范围。同时也应该测试暗电流，以便做到心中有数。测试方法可以参考光电倍增管的测试方法。

相关链接：光电管的选择和测试方法