晶體硅太陽能電池的基本原理-展示頁
2025-01-21 13:24本頁面
【正文】 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，集體定向流動形成電流。 由于晶體中原子的周期性排列，價(jià)電子不再為單個(gè)原子所有的現(xiàn)象。 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 。 自由電子產(chǎn)生的同時(shí) ，在其原來的共價(jià)鍵中就出現(xiàn)一個(gè)空位 ， 稱為 空穴 。 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 。cm))） 半導(dǎo)體 : 104—— 104/(? 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)） 絕緣體 : 石英 （ SiO2(1016/(?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 。 confidential 當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí) ， 束縛電子能量升高 ， 有的電子可以掙脫原子核的束縛 ， 而參與導(dǎo)電 ， 稱為 自由電子 。 +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 。 使原來處于相同能級上的電子 ， 不再有相同的能量 ， 而處于 N個(gè)很接近的新能級上 。 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。 絕緣體 ：在外電場的作用下，共有化電子很難接受外電場的能量，所以形不成電流。 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 )。 confidential 空 帶 滿 帶 施主能級 ?ED ?Eg 空 帶 ?Ea 滿 帶 受主能級 ?Eg confidential 摻入少量五價(jià)雜質(zhì)元素磷 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 P 多出一個(gè)電子 出現(xiàn)了一個(gè)正離子 電子是多數(shù)載流子 ， 簡稱 多子 。 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
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