太阳能电池发电原理

 

　　一、N型半导体与P型半导体

 

　　完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体，原子之间形成共价键，其结构如图1-3所示。共价键中的两个电子，称为价电子。

 

光伏

 

　

 

　　价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电），如图1-4所示。自由电子和空穴都称为载流子，本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差。

光伏

 

　　在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素），形成杂质半导体，可使其导电性能大大增强。

 

　　掺入五价磷元素取代硅原子，磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键，多出的一个电子几乎不受束缚，较为容易地成为自由电子。因此，掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为N型半导体。

 

　　掺入三价硼元素取代硅原子，硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候，会产生一个“空穴”。因此，掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为P型半导体。