太阳能电池原理

太阳能电池原理_太阳能电池

一些太阳能电池的介绍

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2006092212:58

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。

制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：

硅基太阳能电池和薄膜电池，这里主要讲的硅基太阳能电池。

一、硅太阳能电池

1

．硅太阳能电池工作原理与结构

太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：

图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。

当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有

3

个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成

p

（

positive

）

型半导体。

同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成

n

（

negative

）

型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。

p型半导体中含有较多的空穴，而n

型半导体中含有较多的电子，这样，当

p

型和

n

型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是

pn

结。

当

p

型和

n

型半导体结合在一起时，

在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层