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太阳能电池原理
太阳能电池原理
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受光能照射后
发生光电反应而实现能量转换。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅基太阳能
电池、薄膜太阳能电池、生物太阳能电池等等，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：
[pic]
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：
[pic]
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。
[pic]
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
)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自
由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就
形成了一个由N指向P的“内电
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