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【原理】PN结太阳能电池之“我为什么会放电”
来源:http://elnk5j.cn 责任编辑:环亚ag88手机版 更新日期:2018-09-11 21:16
【原理】PN结太阳能电池之我为什么会放电 太阳能电池中发作光伏能量变换,将光能转化为电能有两个必要的条件。其一,光源的照耀,电池吸收光,然后发作电子-空穴对;其二,由半导体的器材结构将电子-空穴对分隔,并使电子流向负极、空穴流向正极,然后发作电

  【原理】PN结太阳能电池之“我为什么会放电”

  太阳能电池中发作光伏能量变换,将光能转化为电能有两个必要的条件。其一,光源的照耀,电池吸收光,然后发作电子-空穴对;其二,由半导体的器材结构将电子-空穴对分隔,并使电子流向负极、空穴流向正极,然后发作电流。以上两点的发作,能够称作光生伏打效应。

  具体来说。首要,咱们知道,物质都是由原子组成的,原子由原子核和环绕原子核旋转的电子组成。半导体资料处于安稳状况时,原子核和核外电子紧密结合。当有外界鼓励,例如光照耀到器材上时,能量大于硅禁带宽度的光子进入硅中后,会在P区、N区以及耗尽层(空间结构上等同于空间电荷区)中激宣布光生电子-空穴对。浅显来讲,就是原子核和电子的结合力因光的影响而下降,电子摆脱了原子核的捆绑,成为自由电子。如下图:

  接下来,咱们剖析这三个区域发作电子-空穴对后,别离会有什么样的改变。

  以下图为例:

  耗尽层:当电子-空穴对在耗尽层中发作后,由N区指向P区的内建电场会立即把光生电子送向N区,将光生空穴面向P区。

  N区:当电子-空穴对在N区中发作后,以N区和PN结的交界面来看,因为内建电场的原因,交界面左边空穴浓度低,所以N区的光生空穴便向PN结鸿沟分散,一旦到达PN结鸿沟,又会遭到内建电场的效果,在电场力的牵引下做漂移运动,跳过耗尽层进入P区。而光生电子则留在了N区。

 
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