光電池主要有兩大型別的應用：
將光電池作光伏器件使用
利用光伏作用直接將太陽能轉換成電能，即太陽能電池。太陽能電池已在宇宙開發、航空、通訊設施、太陽電池地面發電站、日常生活和交通事業中得到廣泛應用。隨著太陽電池技術不斷發展，成本會逐漸下降，太陽電池將獲得更廣泛的應用，如太陽電池電源
將光電池作光電轉換器件應用，需要光電池具有靈敏度高、響應時間短等特性，但不必需要像太陽電池那樣的光電轉換效率。
這一類光電池需要特殊的製造工藝，主要用於光電檢測和自動控制系統中，如在光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極體相同，但它們的基本結構和製造工藝不完全相同，它已廣泛地應用於光電讀出、光電耦合、光柵測距、雷射準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等，另如光電池在檢測和控制方面應用中的幾種基本電路有光電追蹤電路、光電開關等
光敏電阻又稱光導管，為純電阻元件，其工作原理是基於光電導效應，其阻值隨光照增強而減小。
光電池是利用光生伏特效應把光直接轉變成電能的器件，又稱為太陽能電池，是基於光生伏特效應製成的
光敏二極體的基本結構是個pn結，結面積小，頻率特性特別好，輸出電流比光電池小，在電路中一般工作在反向工作狀態
光敏三極體有pnp和npn兩種，具有電流增益，存在乙個最佳靈敏度的峰值波長，能把光訊號變成電訊號，輸出電訊號比較大，一般來說光敏三極體的頻響比光敏二極體差，矽管的頻響比鍺管好，在可見光或探測熾熱狀態的物體時一般選用矽管，對紅外進行探測時採用鍺管比較合適，因其光照特性，即可作線性轉換元件也可作開關元件
工作原理：
電荷耦合器件ccd的最小單元是在矽襯底上生長一層約為120nm的二氧化矽，再依次沉積鋁電極而構成mos的電容式轉移器，再加上輸入和輸出，形成ccd，向電極加正偏壓時，矽襯底中形成耗盡區（勢阱），其深度隨正偏壓公升高而加大，少數載流子（電子或空穴）被吸收到最高正偏壓電極下的區域內，形成電荷包（勢阱）
當物體反射的光線透射到ccd上時，光電二極體收到光線的激發釋放出電荷，感光元件的電訊號便產生了，就是在向電容式轉移器上施加電壓，便開始上述工作原理中的電荷轉移過程，此處即完成了電視攝像系統中ccd的工作過程
ccd勢阱：
在向ccd中最小單元的二氧化矽上方的電極加偏壓時，少數載流子被吸收到最高正偏壓電極下的區域內的情況
ccd電荷轉移過程：
由上方的三個電勢分別使得電極的偏壓在電荷包附近為+v，比如在第乙個電極上加偏壓並在第二個電極上不加偏壓，形成上圖電荷包
然後再在前兩個電極上同時加偏壓而第三個電極不加偏壓，使得電荷包均分到兩個偏壓電極上
然後使第一和第三個電極不加偏壓，使第二個電極加偏壓，形成電荷包的移動
如此迴圈往復即使得電荷包最終移動到最右端電極
無源畫素：
簡單，無放大功能
有源畫素：
複雜，整合了放大器，具有復位、積分（**）和讀出的操作，有固定圖案雜訊問題，需要相關雙取樣電路結構，有寬動態響應範圍、隨機讀取畫素電路，存在溫漂和穩定性問題
有源電晶體開啟電壓vth不一致；
重置開關導通電阻ron不一致；
由導通電阻的不一致引起熱雜訊kbtron不一致；
光電二極體的暗電流idark不一致；
列選擇開關和列處理電路引數的不一致
解決方法：
相關雙取樣電路用於消除復位雜訊的干擾；四管（4t）有源畫素電路用於提高靈敏度；五管（5t）有源畫素電路用於解決「開花」問題
若單位時間入射到單位面積上的光子為10個（乙個光子等效於乙個電子電量），光電倍增管共有16個倍增極，輸出陽極電流為20a，且16個倍增極二次發射電子數按自然數的平方遞增，試求光電倍增管的電流放大倍數和倍增係數。
工作原理：入射光射入光陰極上，光陰極向真空中激發出光電子，光電子按聚焦極電場進入倍增系統，即次陰極，並再次激發光電子，逐步使逸出的光電子倍增，如此反覆激發即可實現倍增，最後由陽極來收集電子
由公式得
i=20a，i=10 x 1.6 x 10-19a
由題意得
倍增係數：m=（16！）2=4.378x10^26
電流放大倍數：β=i/i=1.25 x 10^19
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