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太阳能电池原理及工艺流程

导读: 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料受光能照射后发生光电反应而实现能量转换。

  太阳能是人类取之不尽用之不竭的能源,同时也是清洁能源,其本身不会产生任何环境污染。在太阳能的有效利用当中,大阳能光电转换利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域,是太阳能技术应用领域中最受瞩目的项目之一。

  制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料受光能照射后发生光电反应而实现能量转换。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、生物太阳能电池等等,这里主要讲的硅基太阳能电池。

  硅太阳能电池

  1.硅太阳能电池工作原理与结构

  太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下:

  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。

  当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图:

  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体。

  同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体。黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子。如下图。

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