太阳能电池板的工作原理是什么?

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其 他 回 答共2条

1楼

简单的回答:你就理解为太阳能电池板是个光电转换器件
有阳光照射时,就有电压电流输出
面积越大,输出功率就越大
学术型的回答如下:
光电效应,也叫光生伏打效应
光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会产生光生伏打效应。光生伏打效应使得PN结两边出现电压,叫做光生电压。使PN结短路,就会产生电流。
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2楼


1.2 太阳电池工作原理
1.2.1 半导体的内光电效应
当光照射到半导体上时,光子将能量提供给电子,电子将跃迁到更高的能态,在这些
电子中,作为实际使用的光电器件里可利用的电子有:
(1) 价带电子;
(2) 自由电子或空穴(Free Carrier);
(3) 存在于杂质能级上的电子。
太阳电池可利用的电子主要是价带电子。由价带电子得到光的能量跃迁到导带的过程
决定的光的吸收称为本征或固有吸收。
太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn 结上时,产生电子一
空穴对,在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区,受内建电场的吸
引,电子流入n 区,空穴流入p 区,结果使n 区储存了过剩的电子,p 区有过剩的空穴。它
们在pn 结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,
还使p 区带正电,N 区带负电,在N 区和P 区之间的薄层就产生电动势,这就是光生伏特效
应。此时,如果将外电路短路,则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过,这个电
流称作短路电流,另一方面,若将PN 结两端开路,则由于电子和空穴分别流入N 区和P 区,
使N 区的费米能级比P 区的费米能级高,在这两个费米能级之间就产生了电位差VOC。可以
测得这个值,并称为开路电压。由于此时结处于正向偏置,因此,上述短路光电流和二极管
的正向电流相等,并由此可以决定VOC 的值。
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