知识

太阳能电池板原理图解

太阳能电池板原理图解

太阳能是人类最好的能源，其取之不尽、用之不竭、可再生的特点决定了它将成为人类最廉价、最实用的能源。 太阳能电池板是清洁能源，没有任何环境污染。 大阳光电近年来发展迅速，是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。

太阳能电池板的制作方法主要是基于半导体材料，其工作原理是利用光电材料进行光电转换反应后吸收光能，根据所用材料的不同，可分为：硅基太阳能电池和薄型太阳能电池。薄膜太阳能电池，今天主要跟大家聊聊硅基太阳能电池板。

一、硅太阳能电池板

硅太阳能电池工作原理及结构图太阳能电池发电原理主要是半导体的光电效应，半导体的主要结构如下：

正电荷代表硅原子，负电荷代表绕硅原子运行的四个电子。 当硅晶体中混有其他杂质，如硼、磷等时，加入硼后，硅晶体中就会出现一个孔洞，其形成可以参考下图：

正电荷代表硅原子，负电荷代表绕硅原子运行的四个电子。 黄色表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以会产生图中所示的蓝洞，由于没有电子而变得很不稳定，很容易吸收电子并中和，形成P（正）型半导体。 同样，当掺入磷原子时，由于磷原子有五个电子，其中一个电子变得非常活跃，形成N（负）型半导体。 黄色的是磷原子核，红色的是多余的电子。 如下图所示。

P型半导体含有较多的空穴，而N型半导体含有较多的电子，这样当P型和N型半导体结合时，在接触面就会形成电位差，这就是PN结。

当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的界面区域形成特殊的薄层），界面的P型侧带负电，N型侧带正电。 这是由于P型半导体有多个空穴，而N型半导体有很多自由电子，存在浓度差。 N区的电子扩散到P区，P区的空穴扩散到N区，形成从N指向P的“内电场”，从而阻止扩散的进行。 达到平衡后，形成这样一层特殊的薄层，形成电位差，这就是PN结。

当晶圆受到光照时，PN结中N型半导体的空穴向P型区移动，P型区的电子向N型区移动，从而产生电流N型区域到P型区域。 然后在PN结中形成电位差，从而形成电源。