文档介绍：第三章: 太阳能电池的特性2019/11/27UNSW新南威尔士大学1§§§§§§ 太阳能电池的结构太阳能电池是一种能直接把太阳光转化为电的电子器件。入射到电池的太阳光通过同时产生电流和电压的形式来产生电能。这个过程的发生需要两个条件: 首先,被吸收的光要能在材料中把一个电子激发到高能级。第二,处于高能级的电子能从电池中移动到外部电路。在外部电路的电子消耗了能量然后回到电池中。许多不同的材料和工艺都基本上能满足太阳能转化的需求,但实际上,几乎所有的光伏电池转化过程都是使用组成pn结形式的半导体材料来完成的。2019/11/27UNSW新南威尔士大学2§ 太阳能电池的结构太阳能电池的横截面减反射膜前端接触电极发射区基区背接触电极电子空穴对太阳能电池运行的基本步骤:光生载流子的产生光生载流子聚集成电流产生跨越太阳能电池的高电压能量在电路和外接电阻中消耗2019/11/27UNSW新南威尔士大学8§ 太阳能电池的结构§ 光生电流在太阳能电池中产生的电流叫做“光生电流”,它的产生包括了两个主要的过程。第一个过程是吸收入射光子并产生电子空穴对。电子空穴对只能由能量大于太阳能电池的禁带宽度的光子产生。2019/11/27UNSW新南威尔士大学9第二个过程是pn结通过对这些光生载流子的收集,即把电子和空穴分散到不同的区域,阻止了它们的复合。pn结是通过其内建电场的作用把载流子分开的。如果用一根导线把发射区跟基区连接在一起(使电池短路),光生载流子将流到外部电路。2019/11/27UNSW新南威尔士大学10动画展示了短路情况下的理想电流。如果要阻止复合并对电流有贡献的话,必须通过pn结的收集。§ 光生电流