晶體硅太陽能電池的基本原理-全文預(yù)覽
【正文】 al 在 本征半導(dǎo)體 硅或鍺中摻入微量的其它適當(dāng)元素后所形成的半導(dǎo)體 2 摻雜半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 1 本征半導(dǎo)體 無雜質(zhì)，無缺陷的半導(dǎo)體 本證載流子：電子、空穴均參與導(dǎo)電 本征半導(dǎo)體中正負(fù)載流子數(shù)目相等，數(shù)目很少 confidential 根據(jù)摻雜的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體分為 N型半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體：摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷、砷）的雜質(zhì)半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼等。 confidential n = 3 n = 2 原子能級 能帶 N條能級 ΔE 禁帶 confidential 滿帶 ：排滿電子的能帶 空帶 ：未排電子的能帶 未滿帶 ：排了電子但未排滿的能帶 禁帶 ：不能排電子的區(qū)域 [1]滿帶不導(dǎo)電 [2]未滿能帶才有導(dǎo)電性 導(dǎo)帶 ：最高的滿帶 價(jià)帶 ：最低的空帶 電子可以從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，價(jià)帶中產(chǎn)生空穴，導(dǎo)帶中出現(xiàn)電子，空穴和電子都參與導(dǎo)電成為 載流子 confidential 導(dǎo)體 ，在外電場的作用下，大量共有化電子很易獲得能量，集體定向流動(dòng)形成電流。 這些新能級基本上連成一片 ， 形成 能帶 當(dāng) N個(gè)原子靠近形成晶體時(shí) ， 由于各原子間的相互作用 ， 對應(yīng)于原來孤立原子的一個(gè)能級 ， 就分裂成 N條靠得很近的能級 。 這 4個(gè)電子又被稱為 價(jià)電子 硅晶體中 ， 每個(gè)原子有 4個(gè) 相鄰原子 ， 并和每一個(gè)相鄰 原子共有 2個(gè)價(jià)電子 ， 形成 穩(wěn)定的 8原子殼層 。 confidential 第三章 晶體硅太陽能電池的基本原理 太陽電池的分類 按基體材料分 1. 硅太陽電池 單晶硅太陽電池 多晶硅太陽電池 非晶硅太陽電池 微晶硅太陽電池 2. 化合物太陽電池 砷化鎵 太陽能電池 碲化鎘太陽能電池 銅銦鎵硒太陽能電池 confidential 太陽電池的分類工作原理 太陽電池基本構(gòu)造： 半導(dǎo)體的 PN結(jié) 導(dǎo)體：銅 （ 106/(?cm) 半導(dǎo)體 元素：硅 （ SiO2） 、 鍺 （ Ge） 、 硒 （ Se） 等 化合物：硫化鎘 （ CdS） 、 砷化鎵 （ GaAs） 等 合金： GaxAl1xAs(x為 01之間的任意數(shù) ) 有機(jī)半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 confidential +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 硅是四價(jià)元素 ， 每個(gè)原子的 最外層上有 4個(gè)電子 。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 自由 電子 空穴 confidential 能帶結(jié)構(gòu) 量子力學(xué)證明 ， 由于晶體中各原子間的相互影響 ， 原來各原子中能量相近的 能級 將分裂成一系列和原能級接近的新能級 。 共有化的電子 可以在不同原子中的相似軌道上轉(zhuǎn)移，可以在整個(gè)固體中運(yùn)動(dòng)。 半導(dǎo)體 ：的能帶結(jié)構(gòu) ,滿帶與空帶之間也是禁帶， 但是禁帶很窄（ Eg 約 3 eV以下 )。 施主雜質(zhì) 半導(dǎo)體整體呈電中性 confidential 摻入少量三價(jià)雜質(zhì)元素硼 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 B 空穴 負(fù)離子 空穴是多數(shù)載流子 ， 簡稱 多子 。 將一塊半導(dǎo)體的一側(cè)摻
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