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单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池
的工作原理及区别
硅太阳能电池的外形及基本结构如图 1。其中基本材料为 P型单晶硅,厚度
为 0.3—0.5mm 左右。上表面为 N+型区,构成一个 PN+结。顶区表面有栅状金属
电极,硅片背面为金属底电极。上下电极分别与 N+区和 P区形成欧姆接触,整个
上表面还均匀覆盖着减反射膜。
当入发射光照在电池表面时,光子穿过减反射膜进入硅中,能量大于硅禁带宽
度的光子在 N+区,PN+结空间电荷区和 P区中激发出光生电子 ——空穴对。各区
中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区,就对发光电压作出贡献。光生电子留
于 N+区,光生空穴留于 P区,在 PN+结的两侧形成正负电荷的积累,产生光生
电压,此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后,光电池就从 P区经负载流
至 N+区,负载中就有功率输出。
太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同