结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场，如 下图 2所示。 p型层结区域 n NN

　　成为电力工业组成部分之~的重要方向，是当今世界太阳能光伏发电 技术发展的主流趋势。

　　2太阳能电池的工作原理 2 1太阳能电池的工作原理基础 .太阳能电池的工作原理基础是：导体 Pn结的半—光生伏打效应。所谓光生伏打效应，言之，是当简就物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光 图 2太阳能电池能级图

　　照射半导体 pn -结时，就会在pn的两边出现电压， -结 叫光生电压。使 pn -结短路，就会产生电流。 单晶硅的原子是按照一定的规律排列的。硅原 子的外层电子壳层中有 4个电子，图 1示。如所

　　光生电场的一部分抵消势垒电场，其余部分使 P 型区带正电， n型区带负电；于是，就使得在区与 P 区之间的薄层产生了电动势，即光生伏打电动势。接通电路时便有电能输出。这就是 pn结接触型单晶硅 -太阳能电池发电的基本原理。若把几十个、百个太数

　　阳能电池单体串联、并连起来，组成太阳能电池组体， 在太阳光的照射下，便可获得相当可观的输出功率的 电能。

　　核的约束。它们在外来能量的激发下，如在太阳光辐射时，就会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，同并 时在它原来的地方留出一个空位，即半导体物理学中 所谓的“空穴”。由于电子带负电，穴就表现为带正空电。电子和空穴就是单晶硅中可以运动的电荷。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。

　　构。其中，第一个符号， 即P和，表示太阳能电池正面光照层电导体材料的导电类型；二符号， n第即 和P表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电， 类型。

　　太阳能电池的电性能与制造电池所用的半导体 材料的特性有关。在太阳光照射时，阳能电池输出太电压的极性， P型一侧电极为正， n型一侧电极为负。 当太阳能电池作为电源与外电路连接时，阳能太电池在正向状态下工作。 ( )阳能

　　如果在晶体硅中掺人能够俘获电子的硼、镓或铟铝、等杂质元素，那么它就成为空穴型半导体，简称 P型 半导体。如果有硅晶体中掺人能够释放电子的磷、砷

　　或锑等杂质元素，那么它就成了电子型的半导体，简 称 n型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交界面处便会形成 Pn结，—并在结的两边形成内建电场，又称势垒电场。由于此处电阻特别高，以也称为阻挡层。当太阳光照射 pn结所 -时，在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子， 式中

　　理尔兹曼常数； 常数因子 (偏压大时 A=1正偏压小正， 时 A= ) 2。

　　相应地便产生了电子——空穴对，并在势垒电场的作用下，电子被驱向 n型区，空穴被驱向 P型区，从而使 n区有过剩的电子， P区有过剩的空穴；于是，在 pn就 -

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