太阳能电池的原理及制作资料VIP专享VIP免费

太阳能电池的原理及制作作者：魏锐文章来源：本站原创点击数：45412 更新时间： 2006-1-3 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：1、硅太阳能电池； 2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池； 4、纳米晶太阳能电池等。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。 N 型半导体中含有较多的空穴，而P 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“内电场 ”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。当晶片受光后，PN结中， N型半导体的空穴往P 型区移动，而P 型区中的电子往N型区移动，从而形成从 N 型区到 P 型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。( 如下图所示）由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－ n 结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗...