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硅太阳电池的结构分析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:硅太阳电池的外形及基本结构如图7-3所示。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。图7-2 太阳电池的种类注:*者为目前主要的太阳电池图7-3 硅太阳电池的基本结构太阳电池各区对不同波长光的敏感性是不同的。电池基体区域产生的光电流对红外光敏感,占80%~90%,是光生电流的主要组成部分。

硅太阳电池的结构分析

硅太阳电池的外形及基本结构如图7-3所示。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。

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7-2 太阳电池的种类

注:*者为目前主要的太阳电池(www.xing528.com)

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7-3 硅太阳电池的基本结构

太阳电池各区对不同波长光的敏感性是不同的。靠近顶区的光生电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的5%~10%(随N+区厚度而变),PN+结空间电荷的光生电流对可见光敏感,约占5%左右。电池基体区域产生的光电流对红外光敏感,占80%~90%,是光生电流的主要组成部分。

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