Способ контроля фотоэлектрических параметров блока фотоэлементов

 

Использование: в электронике для испытания целостности блоков фотоэлементов. Сущность изобретения: с целью оценки качества отдельных фотоэлементов подают освещение на активную поверхность всех элементов, затем размещают элемент дифференциального освещения между источником освещения и активной поверхностью элементов, сканируют активную поверхность элементов, измеряют выходное напряжение, убирают освещение, подают напряжение смещения на каждый контролируемый фотоэлемент и измеряют темновой ток, возникающий в цепи. 2 ил.

Изобретение относится к способам испытания блоков фотоэлементов, а точнее к способам испытания целостности или испытания на наличие вышедшего из строя элемента в матрицах фотоэлементов.

Известны способы контроля фотоэлектрических параметров фотодиодов, включенных в цепь, и способы контроля темновых токов единичных фотодиодов (фотодиод ФД-292 ТУ 3-1174-88, Горохов В.А. Принципы построения схем с фотодиодами и фототранзисторами для регистрации малых световых сигналов. Сб. Полупроводниковые приборы и их применение./Под ред. Я.А.Федотова. М. Советское радио, вып. 10, 1961).

Недостатком известных способов является невозможность контроля темнового тока каждого фотоэлемента в составе блока по окончании их монтажа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ испытания блока фотоэлементов, включающий подачу освещения на активную поверхность всех элементов, помещение элемента дифференциального освещения между источником освещения и активной поверхностью элементов, перемещение элемента дифференциального освещения вдоль активной поверхности, измерение выходного напряжения (патент США N 3630627, кл. G 01 J 1/42, H 01 J 39/12, 27.02.70).

Наиболее близкое техническое решение не предусматривает и, как следствие, не позволяет осуществлять контроль темновых токов фотодиодов, ввиду чего способ не пригоден для оценки качества блоков фотоэлементов при относительно низких уровнях освещенности и, как следствие, малых значениях фототоков (менее 1 мкА).

Целью изобретения является контроль качества блока фотоэлементов путем обеспечения возможности контроля темновых токов каждого фотоэлемента в составе блока.

Цель достигается тем, что по способу после подачи освещения на активную поверхность блока фотоэлементов, помещения элемента дифференциального освещения (осветителя) между источником освещения и активной поверхностью фотоэлементов, сканирования активной поверхности фотоэлементов и измерения выходного напряжения освещение убирается и осуществляется контроль темнового тока при подаче прямого или обратного напряжения смещения такой величины, при которой уравнения прямой и обратной ветвей становится идентичными.

Способ контроля фотоэлектрических параметров блока фотоэлементов поясняется на фиг.1 и 2, где представлены схемы включения фотоэлементов для поэлементного контроля темновых токов в составе блока.

Предлагаемый способ контроля фотоэлектрических параметров блока фотоэлементов осуществляется следующим образом.

На активную поверхность всех элементов подают освещение. Затем между источником освещения и активной поверхностью помещают элемент дифференциального освещения и перемещают его вдоль активной поверхности, измеряя выходное напряжение с целью оценки работоспособности блока. После этого освещение убирают, подают напряжение смещения на каждый контролируемый фотоэлемент, включенный в общую цепь, и измеряют темновый ток, возникающий в цепи. При этом контроль темнового тока проводится по схемам, представленным на фиг.1 и 2 следующим образом.

При отсутствии напряжения смещения ток в цепи близок к нулю. После подачи напряжения, величина которого экспериментально подбирается такой, что обеспечивается идентичность прямого и обратного токов, протекающих через диоды VД2 и VД1 (фиг.1) и VД1 и VД2 (фиг.2) соответственно при изменении полярности прикладываемого напряжения смещения, величина тока растет. Величина тока в каждом конкретном случае измеряется прибором А и на основании этого производится оценка качества фотодиодов по заранее выбранному критерию максимально допустимому значению темнового тока.

Пример осуществления способа.

На активную поверхность элементов VД1 и VД2 подают освещение. Затем между источником освещения и активной поверхностью элементов VД1 и VД2 помещают элемент дифференциального освещения и перемещают его вдоль активной поверхности, измеряя выходное напряжение и по нему определяя работоспособность блока. После этого освещение убирают. При отсутствии напряжения смещения ток в цепи составляет 1-2 нА. После подачи напряжения смещения, равного 0,1 В, ток в цепи возрастает до значений не менее 10 нА. Максимальное значение темнового тока любого фотодиода, определяемое из условий работы прибора, должно быть не более 50 нА. Максимальное значение темнового тока любого фотодиода (результирующего тока в цепи) при любой полярности прикладываемого смещения не должно превышать 50 нА. Фотодиоды, темновые токи которых превышают 50 нА для данного прибора, извлекаются из прибора и заменяются.

Предлагаемый способ контроля фотоэлектрических параметров блока фотоэлементов позволяет производить оценку качества отдельных фотоэлементов непосредственно в собранной схеме.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БЛОКА ФОТОЭЛЕМЕНТОВ, согласно которому подают освещение на активную поверхность всех элементов, размещают элемент дифференциального освещения между источником освещения и активной поверхностью элементов, сканируют активную поверхность элементов, измеряют выходное напряжение, отличающийся тем, что после измерения выходного напряжения освещение убирают, подают напряжение смещения на каждый контролируемый фотоэлемент, при котором прямой и обратный токи идентичны, измеряют темновой ток в общей цепи, сравнивают его с эталонным значением и по результатам сравнения выявляют непригодные фотоэлементы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2