硅太阳能电池发电原理分析

硅太阳能电池发电原理分析硅太阳能电池发电原理分析纯净的硅在常温下电导率较小～导电性能很差～且对温度变化敏感～很难对其特性进行控制～因此实际应用不多。实际应用的半导体是在纯硅中加入微量的杂质元素后的材料。 1.P型半导体在纯净的硅中掺入硼或铟三价元素,价电子数为3～即外围电子有3个,时～硅4个外围电子中的1个会“跃迁”到硼或铟的外围电子层上～这样硅原子失去1个电子而变成了一个正离子。硅原子失去1个电子后～在其原来的外围电子层位置出现一个 “空位”～这个“空位”被称为“空穴”,如图9所示,～这种半导体被称为空穴半导体～...

硅太阳能电池发电原理分析纯净的硅在常温下电导率较小～导电性能很差～且对温度变化敏感～很难对其特性进行控制～因此实际应用不多。实际应用的半导体是在纯硅中加入微量的杂质元素后的材料。 1.P型半导体在纯净的硅中掺入硼或铟三价元素,价电子数为3～即外围电子有3个,时～硅4个外围电子中的1个会“跃迁”到硼或铟的外围电子层上～这样硅原子失去1个电子而变成了一个正离子。硅原子失去1个电子后～在其原来的外围电子层位置出现一个 “空位”～这个“空位”被称为“空穴”,如图9所示,～这种半导体被称为空穴半导体～也叫作P型半导体,“P”表示正电的意思,。在P型半导体中～由于“空穴”的出现～使其导电性能增强。其导电主要是由带正电的空穴完成的～远超过电子的导电～即:在P型半导体中～电子是“少数载流子”～简称少子,空穴是“多数载流子”～简称多子。 2.N型半导体在纯净的硅中掺入磷或砷五价元素,价电子数为 5～即外围电子有5个,时～杂质元素最外层有5个价电子～它与周围的硅原子结合时～多出一个电子。在常温下～由于热激发～多出的电子很容易成为自由电子～使杂质原子成为正离子。如图10所示。在此种半导体中～电子为多数载流子～空穴为少数载流子。这种半导体称为N型半导体。 3.PN结如图11所示～若把P型半导体和N型半导体结合在一起,如左右两层,～交界面便形成一个P,N结。太阳能电池的奥妙就在这个“结”上～P,N结就像一堵墙～阻碍着电子和空穴的移动。但当受到阳光照射时～电子接受光能～向N型区移动～使N型区带负电～同时空穴向P型区移动～使P型区带正电。这样～在P,N结两端便产生了电动势～也就是通常所说的电压。这种现象就是上面所说的“光生伏特效应”。如果这时分别在P 型层和N型层焊上金属导线～接通负载～则外电路便有电流通过～如此形成的一个个电池元件～把它们串联、并联起来～就能产生一定的电压和电流～输出功率。

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