太阳能电池在制造过程中pn结安排,为什么要n型层迎着照光的方向????
哈哈,楼上说的不对。
现在的晶硅电池,绝大多数原硅片是P型(掺硼)的,扩散过程掺入杂质磷原子(N层),即形成PN结。P层和N层中的载流子电子空穴的扩散运动会形成一个内建电场(内建电场会阻碍多子的扩散运动),最终达到一个动态平衡状态。光子的吸收会产生电子空穴对,在内建电场的作用下形成电势差,从而构成电池。(百度一下,都有的)
因为光能的吸收主要是在电池片的表面。如果N层在下表面,P型衬底中的电子(少数载流子在“漫长”的转移过程中就被复合了,所以必须将N层朝上。个人浅见,仅作参考……
阳光是具有一定穿透力的
部分光子是可以到达光伏电池的内部的
最好就是到达PN结的结深处,这时候效率最高
具体P区朝向太阳还是N区朝向太阳,就不一定了
得看你用来做光伏电池的衬底是什么类型的,如果衬底是N型,那么就是P区朝向太阳。如果衬底是P型,那么就是N区朝向太阳。
但是有一点总不会变:PN结的P区是光伏电池的正极,N区是负极
当太阳光照射PN结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子-空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向N型区,空穴被驱向P型区,从而使N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴于是就在PN结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分抵消势垒电场,其余部分使P型区带正电、N型区带负电于是就使得N区与P区之间的薄层产生的电动势,即“光生伏打”电动势。当接通外电路时,便有电能输出。
这就是PN结接触型硅太阳能电池发电的基本原理。若把几十个、几百个太阳能电池单体串联、并联起来封装成为太阳能电池组件,在太阳光的照射下,便可获得具有一定功率输出的电能。
太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以P型硅和N型硅对外部来说是电中性的。如将P型硅或N型硅放在阳光下照射,仅是被加热,外部看不出变化。尽管通过光的能量电子从化学键中被释放,由此产生电子-空穴对,但在很短的时间内(在μS范围内)电子又被捕获,即电子和空穴“复合”。
当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层,界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行。达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,这就是P-N结。至今为止,大多数太阳能电池厂家都是通过扩散工艺,在P型硅片上形成N型区,在两个区交界就形成了一个P-N结(即N+/P)。太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面P-N结。
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。[
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
上面所说的光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
光伏电池资料《产能过剩的光伏电池,是否还是未来的朝阳产业?》
光伏发电原理是太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
发电系统的简介
发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。
与常用的发电系统相比,太阳能光伏发电有无枯竭危险、安全可靠、无公害、不受资源分布地域的限制、可利用建筑屋面的优势、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电等优点。
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。