第3章 太阳能电池及特性-2讲光生伏特效应.pdf

上一讲回顾 原子能级及能带理论； 本征半导体和掺杂半导体 ； 费米能级； 半导体的光学常数和光吸收； 作业： 为什么单晶硅（或多晶硅）太阳能电池是p-n结结构？还 有没有其他结构？ 第3章太阳能电池及特性 3.1 半导体物理基础 3.2 太阳能电池 3.3 太阳能电池输出特性 §3.1 半导体物理基础 §3.1.6. p-n结 在大多数情况下，物质吸收入射光后，光子的能量使电子 跃迁到高能级，但是受激电子很快地回到基态 只能提高半导体的电导率-光电导，无法形成电势差 在太阳能电池的光伏效应中，内部的非对称结构p-n结 （ 内建电场），使电子在返回基态前，被输运到外部电路 受激电子得到的能量形成了电势差 §3.1.6 p-n结 p-n结及其能带图： P型 N型 PN结 E Cp E Cn E Vp E Vn p-n结的能带图及电荷分布图 §3.1.6 p-n结 p-n结内建电势差： 空间电荷区 qV D E Fn −E Fp P N xp xn kT N N 内建电场 电 V (ln D A ) 势 D 2 V q ni D 式中，N ：P区掺杂浓度； 电 A 子 qVD N ：N区掺杂浓度 势 D n ：本征载流子浓度 能 i kT 能 0.026 V (T 300 K) qVD q 带 EC