"太阳能电池的结构和基本原理"
太阳能电池是指将太阳能转换为电能的设备,它的结构和工作原理是基于半导体材料的光伏效应。半导体太阳能电池的基本工作原理是:当太阳光照射到 pn 结上时,因光伏效应而在势垒区两边产生电动势,从而驱动电流流经外电路。
太阳能电池的结构主要包括上部电极、无反射薄膜覆盖层、n 型半导体、p 型半导体、下部电极和基板。在 pn 结中,光生少数载流子的运动是关键,光生电子和空穴在势垒区电场的作用下,向相反方向漂移从而互相分离,在器件两端积累产生光生电压。
太阳能电池的基本原理可以总结为两个条件:第一,半导体材料对一定波长的入射光有足够大的光吸收系数,使该入射光子能被半导体吸收而激发出光生非平衡的电子空穴对。第二,具有光伏结构,即有一个内建电场所对应的势垒区。势垒区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子,在 p 区内积累了非平衡空穴,而在 n 区内积累起非平衡电子。
太阳能电池的输出特性包括电流电压特性、效率特性和稳定性特性等。光电池的电流电压特性是指在不同电压下,光电池输出的电流大小。太阳能电池的效率特性是指太阳能电池将太阳能转换为电能的效率。
太阳能电池的结构类型主要有三种:单晶硅太阳能电池、玻璃衬底非晶硅太阳能电池和不锈钢衬底型太阳能电池。单晶硅太阳能电池的典型结构是以 p 型 Si 为衬底,扩散 n 型杂质,形成 pn 结结构。玻璃衬底非晶硅太阳能电池是在玻璃衬底上淀积透明导电薄膜,然后依次用等离子体反应沉积 p 型、I 型和 n 型三层 a-Si。 不锈钢衬底型太阳能电池是在不锈钢衬底上沉积 pin 非晶硅层,其上再沉积透明导电薄膜。
太阳能电池的结构和基本原理是基于半导体材料的光伏效应,太阳能电池的输出特性包括电流电压特性、效率特性和稳定性特性等。太阳能电池的结构类型主要有三种:单晶硅太阳能电池、玻璃衬底非晶硅太阳能电池和不锈钢衬底型太阳能电池。