什么是太阳能电池
太阳能电池:又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片
它只要被光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流
在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,photo光,voltaics伏特,缩写为PV),简称光伏
半导体的能带结构在半导体物理学中我们知道由于电子的共有化运动产生能级分裂,能级分裂进而形成能带根据电子先填充低能这个原理,下面一个能带能填满电子,我们称之为满带或价带;上面一个能带是空的,称为导带;中间隔以禁带价带中的电子一旦受到外部能量的激发,就会跃迁至导带成为自由电子,且在价带留下一个空位
这个空位可由价带中邻键上的电子来占据,而这个电子移动所留下的新的空位又可以由其它电子来填补
这样,我们可以看成是空位在依次地移动,等效于带正电荷的粒子朝着与电子运动方向相反的方向移动,称它为空穴
半导体的费米能级N型半导体:在硅晶体中掺入P(磷原子),当磷原子与周围四个硅原子形成共价键时,还多了一个电子,这个电子容易挣脱磷原子的束缚形成自由电子,而磷原子失去电子后成为不能移动的正电中心
故多子为电子,少子为空穴
P型半导体:在硅晶体中掺入B(硼原子),当硼原子与周围四个硅原子形成共价键时,还缺少一个电子,必须从硅原子中夺取一个价电子,于是就在硅晶体的共价键中产生一个空穴,而硼原子接受一个电子后,成为了负电中心
P型半导体中多子为空穴,少子为电子
本征半导体的费米能级Efi大致位于禁带中线Ei处
N型半导体的费米能级Efn位于禁带中央以上;掺杂浓度愈高,费米能级离禁带中央愈远,愈靠近导带底
P型半导体的费米能级Efp位于禁带中央位置以下;掺杂浓度愈高,费米能级离禁带中央愈远,愈靠近价带顶
太阳能电池基本原理太阳能电池是由电性质不同的n型半导体和p型半导体连接合成,一边是p区,一边是n区,在两个相互接触的界面附近形