【正文】 與載流子濃度的關(guān)系34能級(jí)理論小結(jié)?雜質(zhì)半導(dǎo)體（ p型半導(dǎo)體， n型半導(dǎo)體）?雜質(zhì)能級(jí)（施主能級(jí)，受主能級(jí)，深能級(jí)，淺能級(jí)）?費(fèi)米能級(jí)35非平衡載流子?定義：非平衡狀態(tài)下的載流子，簡(jiǎn)稱非子。自由電子是多子 空穴是少子雜質(zhì)原子提供 由熱激發(fā)形成由于五價(jià)元素很容易貢獻(xiàn)電子，因此將其稱為 施主雜質(zhì)。 三價(jià)雜質(zhì) 產(chǎn)生的非子一般都用 ?n， ?p來(lái)表示 。(1)從而形成接觸電位 V?? 技術(shù)路線設(shè)計(jì)：找到合適的金屬在半導(dǎo)體一側(cè)形成反阻擋層? 很多時(shí)候并找不到合適的金屬形成阻擋層，關(guān)鍵在于縮小金屬半導(dǎo)體之間的勢(shì)壘? ，如 p型硅相對(duì)于金，鉑? ，創(chuàng)造低勢(shì)壘，如在半導(dǎo)體表面引入復(fù)合中心，使得其反向和正向復(fù)合電流很大，破壞肖特基勢(shì)壘的單向?qū)щ娦? ，導(dǎo)致金屬 半導(dǎo)體接觸的勢(shì)壘區(qū)很薄，以致電子不通過勢(shì)壘而通過鉆穿效應(yīng)產(chǎn)生隧道電流，最終形成歐姆接觸。電池輸出的短路電流 ISC的大小的大小直接取決于光照強(qiáng)度，并隨光強(qiáng)的增長(zhǎng)呈線性增長(zhǎng)。73開路電壓? 在 pn結(jié)開路情況下，電阻無(wú)窮大，此時(shí) pn結(jié)兩端的電壓為開路電壓，負(fù)載上的總電流為 0，通過電流電壓方程開路電壓的大小取決于短路電流和飽和電流，短路電流變化較小，關(guān)鍵在于飽和電流，飽和電流取決于復(fù)合效應(yīng)最大開路電壓（ AM=)為 720mV,一般的商業(yè)硅體電池為 600mV。?并聯(lián)電阻：缺陷少85金屬柵和光反射 ?在前表面上的金屬柵線不能透過陽(yáng)光。82摻雜濃度?摻雜濃度在適當(dāng)范圍內(nèi)會(huì)增加開路電壓，過大減少少子壽命，不利于電池的填充因子?目前，在 Si太陽(yáng)電池中，摻雜濃度大約為 1016cm3，在直接帶隙材料制做的太陽(yáng)電池中約為 1017 cm3，為了減小串聯(lián)電阻，前擴(kuò)散區(qū)的摻雜濃度經(jīng)常高于 1019 cm3，因此重?fù)诫s效應(yīng)在擴(kuò)散區(qū)是較為重要的?當(dāng) Nd和 Na或不均勻且朝著結(jié)的方向降低時(shí)，就會(huì)建立起一個(gè)電場(chǎng)，其方向能有助于光生載流子的收集，因而也改善了 ISC。盡管此方程以與多數(shù)太陽(yáng)能電池的實(shí)際情況不太相符的假設(shè)為前提的，但這并不妨礙際情況不太相符的假設(shè)為前提的，但這并不妨礙我們從這個(gè)方程看出，短路電流很大程度上取決我們從這個(gè)方程看出，短路電流很大程度上取決于生成率和擴(kuò)散長(zhǎng)度。要消除太陽(yáng)能電池對(duì)表面積的依賴，通常需改變短路電流強(qiáng)度（改變短路電流強(qiáng)度（ JSC 單位為單位為 mA/cm2）而不是短路電流。PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流；PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。?pp0。??cm的 n型硅中， n0它與物質(zhì)特性有關(guān)，它并不是物質(zhì)的實(shí)體能級(jí)，而是描述電子能量分布所用的假想能級(jí)。摻雜后半導(dǎo)體的導(dǎo)電率大為提高摻入三價(jià)元素如 B、 Al、 In等，形成 P型半導(dǎo)體，也稱空穴型半導(dǎo)體摻入五價(jià)元素如 P、 Sb等，形成 N型半導(dǎo)體，也稱電子型半導(dǎo)體24雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)元素如 P。因而也稱為 受主雜質(zhì) 。達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后： n=n0+?n p=p0+?p n0， p0為熱平衡時(shí)電子濃度和空穴濃度 ， ?n， ?p為非子濃度。隨光照時(shí)間的變化 62半導(dǎo)體材料的光吸收?吸收系數(shù)?直接躍遷和間接躍遷?以上兩者的關(guān)聯(lián)（能帶間隙的計(jì)算）63吸收系數(shù)?光在介質(zhì)中傳播時(shí)，一部分入射光線在物體表面反射或散射，一部分被物體吸收，另一部分可能透過物體。直接取決于光照強(qiáng)度，并隨光強(qiáng)的增長(zhǎng)呈線性增長(zhǎng)。I0=Aq(Dnn0p/Ln + Dpp0n)/Lp)飽和電流與擴(kuò)散系數(shù)，擴(kuò)散長(zhǎng)度，少子濃度等有關(guān)，概括起來(lái)就是復(fù)合效應(yīng)74IV曲線75填充因子dp/dv=0測(cè)量 IV曲線求填充因子76光電轉(zhuǎn)換效率?Pmax=VocIscFF ?ηη =Pmax/Pin =VocIscFF /Pin?Pin是太陽(yáng)能光譜中所有光子的積是太陽(yáng)能光譜中所有光子的積分分 ,FF為填充因子為填充因子77影響電池效率的幾大因素?禁帶寬度?溫度?少子壽命?光強(qiáng)?摻雜濃度及剖面分布?表面復(fù)合速率?串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻?金屬柵線和光反射78禁帶寬度?能帶間隙（禁帶寬度）增大，開路電壓增大，短路電流減少?選擇合適的禁帶寬度材料79溫度?隨著溫度的增加，效率 ηη 下降，對(duì)開路電壓起主要作用下降，對(duì)開路電壓起主要作用，對(duì)短路電流很敏感，對(duì)短路電流很敏感?Si材料溫度每增加材料溫度每增加 1?C， VOC下降室溫值的下降室溫值的 %， ?也因也因而降低約同樣的百分?jǐn)?shù)而降低約同樣的百分?jǐn)?shù) ?例如，一個(gè)硅電池在 20?C時(shí)的效率為 20%，當(dāng)溫度升到120?C時(shí)，效率僅為 12％。為了使 ISC最大，金屬柵占有的面積應(yīng)最小。因而輸出功率的增加將大大超過 X倍，而且聚光的結(jié)果也使轉(zhuǎn)換效率提高 。盡管此方程以與多數(shù)太陽(yáng)能電池的實(shí)擴(kuò)散長(zhǎng)度。要消除太陽(yáng)能電池對(duì)表面積的依賴，通常需太陽(yáng)能電池的表面積。PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性P區(qū)的電位低于 N區(qū)的電位，稱為加 反向電壓 ，簡(jiǎn)稱反偏 ；內(nèi)外少量少子的抽出54由此可以得出結(jié)論： PN結(jié)