【正文】 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 絕緣體的價(jià)帶也填滿(mǎn)了電子，它的價(jià)帶和導(dǎo)帶之間也有一個(gè)禁帶，但這個(gè)禁帶要比半導(dǎo)體的禁帶寬得多。 在一般情況下，價(jià)帶上的電子從熱激發(fā)中得到的能量不足以使它激發(fā)到導(dǎo)帶上，因此，絕緣體的導(dǎo)帶上電子極少，因而絕緣體的導(dǎo)電能力極差，電阻率很大。 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 光伏效應(yīng) ? 如果外電路處于開(kāi)路狀態(tài)，那么這些光生電子和空穴積累在 pn結(jié)附近，使 p區(qū)獲得附加正電荷， n區(qū)獲得附加負(fù)電荷，這樣在 pn結(jié)上產(chǎn)生一個(gè)光生電動(dòng)勢(shì) ， 這一現(xiàn)象稱(chēng)為光伏效應(yīng)（ Photoelectric effect）． OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 一般希望有更多的先激發(fā)載流子中的少數(shù)載流子能運(yùn)動(dòng)到 PN結(jié)區(qū)，通過(guò) PN結(jié)對(duì)少數(shù)載流子的牽引作用而漂移到對(duì)方區(qū)域，對(duì)外形成與 PN結(jié)勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)。 一旦接通外電路，即可有電能輸出。當(dāng)把眾多這樣小的太陽(yáng)能光伏電池單元通過(guò)串并聯(lián)的方式組合在一起，構(gòu)成光伏電池組件，便會(huì)在太陽(yáng)能的作用下輸出功率足夠大的電能。 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 ①是指在電池表面被反射回去的一部分光線(xiàn)； ②是指剛進(jìn)電池表面被吸收生成電子 空穴對(duì)的光線(xiàn)，其中大部分是吸收系數(shù)較大的短波光線(xiàn)。它們來(lái)不及達(dá)到 PN結(jié)就很快地被復(fù)合還原。所以它們對(duì)產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有貢獻(xiàn)； ① ② ③ ③ ④ ⑤ ⑥ 上電極 PN結(jié) 下電極 N P 光伏電池受光照情況 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 ③是指在 PN結(jié)附近被吸收生成電子 空穴對(duì)的那部分光線(xiàn)，它們是使太陽(yáng)能電池能夠有效發(fā)電的有用光線(xiàn)。這些光生非平衡少數(shù)載流子在 PN結(jié)特有的漂移作用下產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)； ④ 是指輻射到電池片深處，距離 PN結(jié)較遠(yuǎn)的地方才被吸收的光線(xiàn)，它們與光線(xiàn)②的情況相同，雖能產(chǎn)生電子 空穴對(duì)，在 PN較遠(yuǎn)處被復(fù)合，只有極少部分能產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)； ① ② ③ ③ ④ ⑤ ⑥ 上電極 PN結(jié) 下電極 N P 光伏電池受光照情況 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 ⑤是指被電池吸收，但是由于能量較小不能產(chǎn)生電子 空穴對(duì)的那部分光線(xiàn)，它們的能量只能使光伏電池加熱，溫度上升； ⑥是指沒(méi)有被電池吸收而透射過(guò)去的少部分光線(xiàn)。 ① ② ③ ③ ④ ⑤ ⑥ 上電極 PN結(jié) 下電極 N P 光伏電池受光照情況 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 由此可見(jiàn)，能夠產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的主要是光線(xiàn)③。所以應(yīng)該盡可能地增加它們的比例數(shù)量，才能提高光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。 所謂 光電轉(zhuǎn)換效率 ，是指受光照的太陽(yáng)能所產(chǎn)生的最大輸出電功率與入射到該電池受光幾何面積上全部光輻射功率的百分比。 ① ② ③ ③ ④ ⑤ ⑥ 上電極 PN結(jié) 下電極 N P 光伏電池受光照情況 OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、太陽(yáng)能電池工作原理 當(dāng)光伏電池的上電極和下電極接上負(fù)載電路之后，光線(xiàn)③部分是如何在外電路上形成電流的過(guò)程。 正是由于這些靠近 PN結(jié)的光生少數(shù)載流子，在 PN結(jié)的漂移作用下， N區(qū)的電子留在 N區(qū)，空穴流向 P區(qū)；P區(qū)的空穴留在 P區(qū)，電子流向 N區(qū)，構(gòu)成光生電場(chǎng)。 a＇ b＇ b c＇ c a 光子 d e g f 下電極 上電極 導(dǎo)電體 負(fù)極 N P d e f c b b＇ a＇ g c＇ a 狀態(tài) Ⅰ 狀態(tài) Ⅱ 電子 空穴 電子流動(dòng)方向 標(biāo)定電流方向 光伏電池產(chǎn)生電流示意圖 [3] OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、太陽(yáng)能電池工作原理 從外電路看， P區(qū)為正，N區(qū)為負(fù)，一旦接通負(fù)載， N區(qū)的電子通過(guò)外電路負(fù)載流向 P區(qū)形成電子流；電子進(jìn)入 P區(qū)后與空穴復(fù)合，變回成中性，直到另一個(gè)光子再次分離出電子 空穴對(duì)為止。 人們約定電流的方向與正電荷的流向相同，與負(fù)電荷的流向相反。于是光伏電池與負(fù)載接通后，電流是從 P區(qū)流出，通過(guò)負(fù)載而從 N區(qū)流回電池。 a＇ b＇ b c＇ c a 光子 d e g f 下電極 上電極 導(dǎo)電體 負(fù)極 N P d e f c b b＇ a＇ g c＇ a 狀態(tài) Ⅰ 狀態(tài) Ⅱ 電子 空穴 電子流動(dòng)方向 標(biāo)定電流方向 光伏電池產(chǎn)生電流示意圖 [3] OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、太陽(yáng)能電池工作原理 半導(dǎo)體材料在不同的溫度和光輻射下，產(chǎn)生的電子 空穴對(duì)的數(shù)量是不同的。 利用光伏效應(yīng)原理而制成的光伏電池， PN結(jié)是其工作原理的核心。 a＇ b＇ b c＇ c a 光子 d e g f 下電極 上電極 導(dǎo)電體 負(fù)極 N P d e f c b b＇ a＇ g c＇ a 狀態(tài) Ⅰ 狀態(tài) Ⅱ 電子 空穴 電子流動(dòng)方向 標(biāo)定電流方向 光伏電池產(chǎn)生電流示意圖 [3] OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 三、 太陽(yáng)能電池工作原理 光伏電池可制成 P+/N型結(jié)構(gòu)或 N+/P型結(jié)構(gòu)。其中第一個(gè)符號(hào)即 P+和 N+表示光伏電池正面光照層半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型；第二個(gè)符號(hào)即 N和 P表示光伏電池背面襯底半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型。 光伏電池的電性能與制造電池所用的半導(dǎo)體材料的特性有關(guān)。在太陽(yáng)光照射時(shí)，光伏電池輸出電壓的極性以 P型側(cè)電極為正，N型側(cè)電極為負(fù)。 a＇ b＇ b c＇ c a 光子 d e g f 下電極 上電極 導(dǎo)電體 負(fù)極 N P d e f c b b＇ a＇ g c＇ a 狀態(tài) Ⅰ 狀態(tài) Ⅱ 電子 空穴 電子流動(dòng)方向 標(biāo)定電流方向 光伏電池產(chǎn)生電流示意圖 [3] OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 1 . 太陽(yáng)能電池工作原理 2 . 太陽(yáng)能電池研究現(xiàn)狀 3 . 單晶硅 (Single CrystalineSi)太陽(yáng)電池 4 . 多晶硅 (PolycrystalineSi)太陽(yáng)電池 5 . 非晶硅 (AmorphousSi)太陽(yáng)電池 6 . 無(wú)機(jī)化合物太陽(yáng)電池（單晶、多晶） 7 . 有機(jī)化合物太陽(yáng)電池 8. 染料敏化太陽(yáng)能電池 9. 太陽(yáng)能電池參數(shù)的測(cè)量 10. 太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化 專(zhuān)題報(bào)告（要求： 3000字報(bào)告， 20頁(yè) PPT， 10分鐘講解 ) OLED研發(fā)中心 電子科技大學(xué) OLED研發(fā)中心 1 . 太陽(yáng)能電池工作原理 2 . 太陽(yáng)能電池研究現(xiàn)狀 3 . 單晶硅 (Single CrystalineSi)太陽(yáng)電池 4 . 多晶硅 (PolycrystalineSi)太陽(yáng)電池 5 . 非晶硅 (AmorphousSi)太陽(yáng)電池 6 . 無(wú)機(jī)化合物太陽(yáng)電池（單晶、多晶） 7 . 有機(jī)化合物太陽(yáng)電池 8. 染料敏化太陽(yáng)能電池 9. 太陽(yáng)能電池參數(shù)的測(cè)量 10. 太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化 專(zhuān)題報(bào)告（下周五前 發(fā)至 )