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太陽能電池原理

2023-04-12 19:49:10 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
太陽能電池原理陽能電池發(fā)電原理:?太陽電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁?非晶硅,砷化鎵…

太陽能電池原理

陽能電池發(fā)電原理:?太陽電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч?,多晶硅?非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)已晶體硅為例描述光發(fā)電過程。?P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。?
當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

太陽能電池的工作原理是什么

太陽電池能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)是結(jié)的光生伏特效應(yīng)。當(dāng)光照射到pn結(jié)上時(shí),產(chǎn)生電子一空穴對(duì),在半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)附近生成的載流子沒有被復(fù)合而到達(dá)空間電荷區(qū),受內(nèi)建電場(chǎng)的吸引,電子流入n區(qū),空穴流入p區(qū),結(jié)果使n區(qū)儲(chǔ)存了過剩的電子,p區(qū)有過剩的空穴。它們?cè)趐n結(jié)附近形成與勢(shì)壘方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)除了部分抵消勢(shì)壘電場(chǎng)的作用外,還使p區(qū)帶正電,N區(qū)帶負(fù)電,在N區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這就是光生伏特效應(yīng)。此時(shí),如果將外電路短路,則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過,這個(gè)電流稱作短路電流,另一方面,若將PN結(jié)兩端開路,則由于電子和空穴分別流入N區(qū)和P區(qū),使N區(qū)的費(fèi)米能級(jí)比P區(qū)的費(fèi)米能級(jí)高,在這兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)之間就產(chǎn)生了電位差VOC。可以測(cè)得這個(gè)值,并稱為開路電壓。由于此時(shí)結(jié)處于正向偏置,因此,上述短路光電流和二極管的正向電流相等,并由此可以決定VOC的值。

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