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太陽能板原理圖解

太陽能板原理圖解

太陽能是人類最好的能源，其取之不盡、用之不竭、可再生的特徵決定了它將成為人類最廉價、最實用的能源。 太陽能板是清潔能源，沒有任何環境污染。 大陽光電近年來發展迅速，是最具活力的研究領域，也是最受矚目的項目之一。

太陽能板的製作方法主要是基於半導體材料，其工作原理是利用光電材料進行光電轉換反應後吸收光能，根據所用材料的不同，可分為：矽基太陽能電池和薄型太陽能電池。薄膜太陽能電池，今天主要跟大家聊聊矽基太陽能板。

一、矽太陽能板

矽太陽能電池工作原理及結構圖太陽能電池發電原理主要是半導體的光電效應，半導體的主要結構如下：

正電荷代表矽原子，負電荷代表繞矽原子運行的四個電子。 當矽晶體中混有其他雜質，如硼、磷等時，添加硼後，矽晶體中就會出現一個孔洞，其形成可以參考下圖：

正電荷代表矽原子，負電荷代表繞矽原子運行的四個電子。 黃色表示摻入的硼原子，因為硼原子周圍只有3個電子，所以會產生圖中所示的藍洞，由於沒有電子而變得非常不穩定，很容易吸收電子併中和，形成P（正）型半導體。 同樣，當摻入磷原子時，由於磷原子有五個電子，其中一個電子變得非常活躍，形成N（負）型半導體。 黃色的是磷原子核，紅色的是多餘的電子。 如下圖所示。

P型半導體含有較多的電洞，而N型半導體則含有較多的電子，這樣當P型和N型半導體結合時，在接觸面就會形成電位差，這就是PN結。

當P型和N型半導體結合在一起時，在兩種半導體的界面區域形成特殊的薄層），界面的P型側帶負電，N型側帶正電。 這是由於P型半導體有多個電洞，而N型半導體有許多自由電子，存在濃度差。 N區的電子擴散到P區，P區的電洞擴散到N區，形成從N指向P的“內電場”，從而阻止擴散的進行。 達到平衡後，形成這樣一層特殊的薄層，形成電位差，這就是PN結。

當晶片受到光照時，PN接面中N型半導體的電洞向P型區移動，P型區的電子向N型區移動，從而產生電流N型區域到P型區域。 然後在PN結中形成電位差，從而形成電源。