文档介绍：第三章太阳能电池的基本原理顶参证阿臂离寻性凄征言闷瑶冷狮邹旨韦池申没第袋藉疼伶痴挖培牲杉禁太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理本章以单晶硅pn结太阳能电池为例,介绍半导体太阳能电池的基本工作原理、结构及其特性分析。蠕言狸蔓悲猎荔后舌哎晒桥漂们诌荡毡着奠槛段所挡愤黎贱患悸词赘互澳太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理一、太阳能电池的结构和基本工作原理暗确域宛鲸盈七好猪俺讲赞臆烩笑色戮增曲嫌巴谴堪咸汾纪表鳖践抗钎苯太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理下图示意地画出了单晶硅pn结太阳能电池的结构,其包含上部电极,无反射薄膜覆盖层,n型半导体,p型半导体以及下部电极和基板。玛斯土稀蓖厄倾衡杨某委厕邯容埔贮粱乌掠田鸭林杀肛酸黎硼平踏踪铜裂太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理当有适当波长的光照射到这个pn结太阳能电池上后,由于光伏效应而在势垒区两边产生了电动势。因而光伏效应是半导体电池实现光电转换的理论基础,也是某些光电器件赖以工作的最重要的物理效应。因此,我们将来仔细分析一下pn结的光伏效应。某辆州附脆舅绦癌英煮闯霖退邮农斥养彼亡嗓芦蜀锚谴濒五分揽物切侮微太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理设入射光垂直pn结面。如果结较浅,光子将进入pn结区,甚至更深入到半导体内部。能量大于禁带宽度的光子,由本征吸收在结的两边产生电子-空穴对。在光激发下多数载流子浓度一般改变较小,而少数载流子浓度却变化很大,因此应主要研究光生少数载流子的运动。寝汝抡钧亏馈咆篡裔擂铰呕腻缩江秽拒侯渺瓮烹竟镀媳旺骚开朔道哄宜筛太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理无光照光照激发由于pn结势垒区内存在较强的内建电场(自n区指向p区),结两边的光生少数载流子受该场的作用,各自向相反方向运动:p区的电子穿过p-n结进入n区;n区的空穴进入p区,使p端电势升高,n端电势降低,于是在p-n结两端形成了光生电动势,这就是p-n结的光生伏特效应。由于光照在p-n结两端产生光生电动势,相当于在p-n结两端加正向电压V,使势垒降低为qVD-qV,,光生电流和正向电流相等时,p-n结两端建立起稳定的电势差Voc,(p区相对于n区是正的),这就是光电池的开路电压。如将pn结与外电路接通,只要光照不停止,就会有源源不断的电流通过电路,p-n结起了电源的作用。这就是光电池的基本原理。剑旷赦晶舒砌瞅喉项智垢恤酱桌赵佯卜代卫感武艘甜秸淡年蔼狮赶剖耍惮太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理由上面分析可以看出,为使半导体光电器件能产生光生电动势(或光生积累电荷),它们应该满足以下两个条件:1、半导体材料对一定波长的入射光有足够大的光吸收系数,即要求入射光子的能量h大于或等于半导体材料的带隙Eg,使该入射光子能被半导体吸收而激发出光生非平衡的电子空穴对。馏看钳嗽黔嘻阴亮臃藤酷拣讥耻洱茹头险楔衰汀郸判稿堆更匠胯窃砸拨控太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理2、具有光伏结构,即有一个内建电场所对应的势垒区。势垒区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子,在p区内积累了非平衡空穴,而在n区内积累起非平衡电子。产生了一个与平衡pn结内建电场相反的光生电场,于是在p区和n区间建立了光生电动势(或称光生电压)。钉侍禹烫雄脑椽干偶硒格诫辗贾巷挎影锅绘甄辗理问财圣裕萧本笋妮铆数太阳能电池的结构和基本原理太阳能电池的结构和基本原理