太阳能发电原理是什么？

太阳能发电的原理是什么？

太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应。所谓光生伏打效应，简言之，就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其它光照射到半导体PN结时，就会在PN结两边出现电压，叫做光生电压。 这种现象就是著名的光生伏打效应。 众所周知，物质的原子是由原子核和电子组成。电子就象行星围绕太阳转动一样，按照一定的轨道围绕着原子核转动。单晶硅的电子按照一定的规律排列的，硅原子的最外层电子中有4个电子，它们在外来能量的激发下，如受到太阳光辐射时，就会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，同时在原来的地方留出一个空位，即半导体物理学中所说的“空穴”。 由于...全部

  太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应。所谓光生伏打效应，简言之，就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其它光照射到半导体PN结时，就会在PN结两边出现电压，叫做光生电压。
  这种现象就是著名的光生伏打效应。 众所周知，物质的原子是由原子核和电子组成。电子就象行星围绕太阳转动一样，按照一定的轨道围绕着原子核转动。单晶硅的电子按照一定的规律排列的，硅原子的最外层电子中有4个电子，它们在外来能量的激发下，如受到太阳光辐射时，就会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，同时在原来的地方留出一个空位，即半导体物理学中所说的“空穴”。
  由于电子带负电，空穴就表示为下正电。电子和空穴就是单晶硅半导体中可以运动的电荷。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素，那么就构成P型半导体。
  如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素，那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交接面处便会形成PN结，并在结的两边形成内建电场。当太阳光照射PN结时，在半导体内的原子由于获得了能量而释放出电子，同时便相应地产生了电子空穴对，并在内建电场的作用下，电子被驱向N型区，空穴被驱向P型区，从而使N型区有过剩的电子，P型区有过剩的空穴。
  于是就在PN结的附近形成了与内建电场相反的光生电场，光生电场一部分抵消内建电场，其它部分使P型区带正电，N型区带负电，于是就使得在N型区与P型区间的电子薄层产生了电动势，即光生伏打电动势。当接通外接电路时便有电能输出。
  这就是PN结接触型单晶硅太阳能电池发电的基本原理。 。收起