太陽能電池工作原理

2021-03-03 20:41:45 字數 597 閱讀 6281

普通的太陽能電池,也就是第一代太陽能電池——晶矽太陽能電池。其在陽光的照射下會產生電壓,這與其內部的少數載流子運動和重新分布有關。擋光照射在半導體上時,半導體中的電子會吸收光子的能量,擺脫原子核的束縛,形成帶負電的電子和帶正點的空穴。

這種情況會使pn結兩邊的少數載流子濃度劇增而導致重新分布,pn結兩端本來不帶電,但是這種少數載流子的再分部,使pn結兩端不帶電的中性區域帶上了一定的電荷,因而在pn結的兩端會形成電壓,用導線相連,就會有電流產生。

太陽能電池的功率與受光面積和光強成正比,開路電壓與面積無關,是乙個常量,晶矽電池通常是5v,所以電流也是與面積和光強成正比。這種特點的原因是,電池的開路電壓受pn結的電壓限制,pn結的電壓與兩種導電型別的雜質濃度有關,所以開路電壓是乙個定值。而短路電流是少數載流子的定向移動形成的,所以短路電流與少數載流子的濃度成正比。

理論上,乙個光子只能激發出乙個電子和乙個空穴,所以,少數載流子濃度與光強(單位時間單位面積上所照射的光子數)成正比,因此不難解釋為什麼短路電流的大小與光強成正比了。

以上只是粗略的定性的說明了太陽能電池的工作原理,其中還涉及到很多的細節方面的內容和專業知識,想要詳細了解太陽能電池的工作原理請參考相關專業書籍。希望對定性理解太陽能的工作原理有些許幫助。

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