太阳能光伏电池基础总结.docx

1、当太阳和头顶正上方成一个角度θ时，大气光学质量为：AM=1/cosθ2、在无法知道θ值的情况下，如何估算大气光学质量AM？AM=1.5(θ=48°)3、轨道相对应的能级分裂成为能量非常接近但又大小不同的许多电子能级，称为能带。每层轨道都有一个对应的能带。4、电子在每个能带中的分布，一般是先填满能量较低的能级，然后逐步填充能量较高的能级，并且每条能级只允许填充两个具有同样能量的电子。内层电子能级所对应的能带，都是被电子填满的。最外层价电子能级所对应的能带，有的被电子填满，有的未被填满，主要取决于晶体种类。硅、锗等半导体晶体的价电子能带全部被电子填满。5、本征半导体：没有掺杂任何物质，指纯的。硅和锗的单晶称为本征半导体。6、半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的物质。本征激发产生的两种载流子总是成对出现的。7、杂质半导体：在本征半导体中，掺入一定量的杂质元素，就成为杂质半导体。杂质半导体分为N型和P型两种：掺入五价元素的杂质（磷、锑或砷等），则可使晶体申的自由电子浓度大大增加，故将这种杂质半导体称为N型或电子型半导体；若掺入三价元素的杂质(硼、嫁、铜或铝等)，则可使晶体中的空穴浓度大大增加，故将这种半导体称为P型或空穴型半导体。8、N型半导体中，将自由电子称为多数载流子；空穴称为少数载流子。并将五价元素称为施主杂质，它是受晶格束缚的正离子。9、p型半导体中，空穴是多数载流子，简称多子，自由电子是少数载流子，简称少子。三价元素称为受主杂质。10、两种导电机理——漂移和扩散11、自由电子扩散电流方向与浓度减小方向相反，而空穴扩散电流方向与浓度减小方向一致。12、有关半导体的几个重要结论①半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的。本征激发和复合达到动态平衡时，热平衡载流子浓度随温度升高而迅速增大。②掺入不同杂质，形成N型和P型两种杂质半导体。其中，N型半导体:多子自由电子，少子空穴，施主杂质正离子。P型半导体:多子空穴，少子自由电子，受主杂质负离子。③半导体有两种导电方式:电场作用下产生的漂移电流和非平衡载流子浓度差作用下产生的扩散电流。前者与电场强度成正比，后者与浓度梯度成正比。13、PN结的形成：P型半导体和N型半导体相结合——PN结14、PN结是构造半导体器件的基本单元。其中，最简单的晶体二极管就是由PN结构成的。15、p-n结的制作方法：控制同一块半导体的掺杂,形成pn结 (合金法; 扩散法; 离子注入法等)16、由导电类型相反的同一种半导体单晶材料组成的pn结--同质结17、由两种不同的半导体单晶材料组成的结—异质结18、通过空间电荷区的总电流为零，因此通过PN结的净电流为零。19、太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。20、外量子效率：太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一定能量的光子数目之比。21、内量子效率：太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的没有被太阳能电池反射回去的，没有透射过太阳能电池的（被吸收的），一定能量的光子数目之比。22、内量子效率通常大于外量子效率23、太阳能电池的量子效率与光的波长或者能量有关。24、短路电流（Isc）；开路电压（Voc）；最佳工作电流（Im）；最佳工作电压（Vm）最大输出功率（Pm）；填充因子（FF）；转换效率（η）FF=Pm/VOCISC=VmIm/VOCISC光强：1000W/m2 光谱分布：AM=1.5 电池温度：25℃25、E(ev)=1.24/λ(um)；E(ev)=1240/λ(nm)26、太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。27、半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的。本征激发和复合达到动态平衡时，热平衡载流子浓度随温度升高而迅速增大。28、掺入不同杂质，形成N型和P型两种杂质半导体。其中，N型半导体:多子自由电子，少子空穴，施主杂质正离子。P型半导体:多子空穴，少子自由电子，受主杂质负离子。29、半导体有两种导电方式:电场作用下产生的漂移电流和非平衡载流子浓度差作用下产生的扩散电流。前者与电场强度成正比，后者与浓度梯度成正比。30、由导电类型相反的同一种半导体单晶材料组成的pn结--同质结31、由两种不同的半导体单晶材料组成的结—异质结32、禁带宽度减小时，短路电流密度增加。33、温度每升高1℃，硅太阳能电池的VOC将下降0.4%。输出功率将减少0.4-0.5%。34、制绒作用：减少反射，增强对太阳光的吸收。单晶制绒：用碱腐蚀（NaOH）多晶制绒：用酸腐蚀（HNO3）第三章单晶硅太阳能电池1、晶体：是质点（原子、离子或分子