太陽能電池發電原理

　一

、N型半導體與P型半導體

完全純淨的
、具有晶體結構的半導體，稱為本征半導體，原子之間形成共價鍵，其結構如圖1-3所示。共價鍵中的兩個電子

，稱為價電子。
光伏
價電子在獲得一定能量(溫度升高或受光照)後，即可掙脫原子核的束縛
，成為自由電子(帶負電)
，同時共價鍵中留下一個空位
，稱為空穴(帶正電)
，如圖1-4所示。自由電子和空穴都稱為載流子，本征半導體中載流子數目極少
，其導電性能很差。圖2：價電子受激發後形成自由電子和空穴
光伏 在本征半導體中摻入微量的雜質(某種元素)
，形成雜質半導體，可使其導電性能大大增強。

chanruwujialinyuansuqudaiguiyuanzi，linyuanziwaicengdewugewaicengdianzideqizhongsigeyuzhouweidebandaotiyuanzixingchenggongjiajian，duochudeyigedianzijihubushoushufu
，jiaoweirongyidichengweiziyoudianzi。yinci，chanzahouziyoudianzishumudaliangzengjia，ziyoudianzidaodianchengweizhezhongbandaotidezhuyaodaodianfangshi，chengweiN型半導體。

摻入三價硼元素取代矽原子，硼原子外層的三個外層電子與周圍的半導體原子形成共價鍵的時候，會產生一個“空穴”。因此，摻雜後空穴數目大量增加，空穴導電成為這種半導體的主要導電方式，稱為P型半導體。

無論N型或P型半導體都是中性的，對外不顯電性。
光伏
N型半導體的電子是多子，空穴是少子;

P型半導體的空穴是多子，電子是少子。

二
、“PN結”與“光生伏特效應”

PN結是由一個N型摻雜區和一個P型摻雜區緊密接觸所構成的。在一塊完整的矽片上

，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導體，另一邊形成P型半導體，兩種半導體的交界麵附近的區域為PN結。太陽能電池的基本結構就是一個大麵積平麵PN結。

在太陽光照射到PN結上時
，PN結吸收光能激發出電子和空穴，在PN結中產生電壓
，稱為“光生伏特效應”或簡稱“光伏效應”。