五金電池片廠家講述太陽能電池片的"光生伏打效應(yīng)"

五金電池片廠家講述太陽能電池片的"光生伏打效應(yīng)"

1)為獲取需要的材料，人們將某種雜質(zhì)加到半導(dǎo)體材料中的過程叫摻雜。

2)把5個(gè)價(jià)電子磷摻雜到純凈的硅晶格后，多出1個(gè)自由電子，約0。04eV的能量，從而產(chǎn)生電子導(dǎo)電運(yùn)動(dòng)，同時(shí)磷原子缺少1個(gè)電子而變成帶正電的磷離子，由于磷離子在晶體中起放電作用，所以把5價(jià)磷稱為施主型雜質(zhì)，也叫做N雜質(zhì)。

3)把3個(gè)價(jià)電子硼摻雜到純凈的硅晶格后，少出1個(gè)自由電子，所以要從硅原子價(jià)鍵中獲取1個(gè)電子來填充，同時(shí)硅原子產(chǎn)生1個(gè)空穴，而變成帶負(fù)電。所以把3價(jià)硼稱為受主型雜質(zhì)，也叫做P雜質(zhì)。用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料是一種介于導(dǎo)體和絕緣體之間的特殊物質(zhì)，和任何物質(zhì)的原子一樣，半導(dǎo)體的原子也是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，半導(dǎo)體硅原子的外層有4個(gè)電子，按固定軌道圍繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)受到外來能量的作用時(shí)，這些電子就會(huì)脫離軌道而成為自由電子，并在原來的位置上留下一個(gè)"空穴"，在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。如果在硅晶體中摻入硼，鎵等元素，由于這些元素能夠俘獲電子，它就成了空穴型半導(dǎo)體，通常用符號P表示;如果摻入能夠釋放電子的磷，砷等元素，它就成了電子型半導(dǎo)體，以符號N代表。若把這兩種半導(dǎo)體結(jié)合，交界面便形成一個(gè)P-N結(jié)。太陽能電池的P-N結(jié)就像一堵墻，阻礙著電子和空穴的移動(dòng)。當(dāng)太陽能電池受到陽光照射時(shí)，電子接受光能，向N型區(qū)移動(dòng)，使N型區(qū)帶負(fù)電，同時(shí)空穴向P型區(qū)移動(dòng)，使P型區(qū)帶正電。這樣，在P-N結(jié)兩端便產(chǎn)生了電動(dòng)勢，也就是通常所說的電壓。

這種現(xiàn)象就是上面所說的"光生伏打效應(yīng)"。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如:單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)已晶體硅為例描述光發(fā)電過程。當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

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