太阳能光电转换

liyf

太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做“光生伏打效应”，太阳电池就是利用这种效应制成的。 当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在Ｐ-ｎ结，则在Ｐ型和ｎ型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向ｎ区，空穴驱向Ｐ区，从而使得ｎ区有过剩的电子，Ｐ区有过剩的空穴，在Ｐ-ｎ结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。 光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使Ｐ型层带正电，ｎ型层带负电，在ｎ区与ｐ区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在Ｐ型层和ｎ型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。 制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种，因此太阳电池的种类也很多。目前，技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。