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太阳能路灯厂光生伏打效应是怎样的?

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太阳能路灯厂光生伏打效应是怎样的?

发布日期:2017-10-29 作者: 点击:

太阳能电池能量变换的根底是半导体PN结的光生伏打效应。如前所述,太阳能路灯厂当光照射到半导体光伏器材上时,能量大于硅禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中,在N区、耗尽区和P区中激起出光生电子--空穴对。

耗尽区:光生电子--空穴对在耗尽区中发生后,立即被内建电场别离,光生电子被送进N区,光生空穴则被推动P区。依据耗尽近似条件,耗尽区鸿沟处的载流子浓度近似为0,即p=n=0。

在N区中:光生电子--空穴对发生今后,光生空穴便向P-N结鸿沟分散,一旦抵达P-N结鸿沟,便立即遭到内建电场效果,被电场力牵引作漂移运动,跳过耗尽区进入P区,光生电子(多子)则被留在N区。

在P区中:的光生电子(少子)相同的先由于分散、后由于漂移而进入N区,光生空穴(多子)留在P区。如此便在P-N结两边构成了正、负电荷的堆集,使N区储存了过剩的电子,P区有过剩的空穴。然后构成与内建电场方向相反的光生电场。

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1.光生电场除了部分抵消势垒电场的效果外,还使P区带正电,N区带负电,在N区和P区之间的薄层就发生电动势,这就是光生伏打效应。当电池接上一负载后,光电流就从P区经负载流至N区,负载中即得到功率输出。

2.如果将P-N结两端开路,能够测得这个电动势,称之为开路电压Uoc。对晶体硅电池来说,开路电压的典型值为0.5~0.6V。

3.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,这个电流称为短路电流Isc。

影响光电流的要素:

1.经过光照在界面层发生的电子-空穴对愈多,电流愈大。

2.界面层吸收的光能愈多,界面层即电池面积愈大,在太阳电池中构成的电流也愈大。        

3.太阳能电池的N区、耗尽区和P区均能发生光生载流子;

4.各区中的光生载流子有必要在复合之前跳过耗尽区,才干对光电流有贡献,所以求解实际的光生电流有必要考虑到各区中的发生和复合、分散和漂移等各种要素。


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