陽能電池發(fā)電的原理主要是半導體的光電效應，一般的半導體主要結(jié)構(gòu)如下：硅材料是一種半導體材料，太陽能電池發(fā)電的原理主要就是利用這種半導體的光電效應當硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼（黑色或銀灰色固體，熔點為2 300℃，沸點為3 658℃，密度為2.349/cm3，硬度僅次于金剛石，在室溫下較穩(wěn)定，可與氮、碳、硅作用，高溫下硼還與許多金屬和金屬氧化物反應，形成金屬硼化物這些化合物通常是高硬度、耐熔、高電導率和化學惰性的物質(zhì)）、磷等，當摻入硼時，硼元素能夠俘獲電子，硅晶體中就會存在一個空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，它就成為空穴型半導體，稱為P型半導體（在半導體材料硅或鍺晶體中摻入三價元素雜質(zhì)可構(gòu)成缺殼粒的P型半導體，摻入五價元素雜質(zhì)可構(gòu)成多余殼粒的N型半導體），我來為大家講解一下關(guān)于硅太陽能電池原理?跟著小編一起來看一看吧!

硅太陽能電池原理

陽能電池發(fā)電的原理主要是半導體的光電效應，一般的半導體主要結(jié)構(gòu)如下：硅材料是一種半導體材料，太陽能電池發(fā)電的原理主要就是利用這種半導體的光電效應。當硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼（黑色或銀灰色固體，熔點為2 300℃，沸點為3 658℃，密度為2.349/cm3，硬度僅次于金剛石，在室溫下較穩(wěn)定，可與氮、碳、硅作用，高溫下硼還與許多金屬和金屬氧化物反應，形成金屬硼化物。這些化合物通常是高硬度、耐熔、高電導率和化學惰性的物質(zhì)）、磷等，當摻入硼時，硼元素能夠俘獲電子，硅晶體中就會存在一個空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，它就成為空穴型半導體，稱為P型半導體（在半導體材料硅或鍺晶體中摻入三價元素雜質(zhì)可構(gòu)成缺殼粒的P型半導體，摻入五價元素雜質(zhì)可構(gòu)成多余殼粒的N型半導體）。

同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非常活躍，形成電子型半導體，稱為N型半導體。P型半導體中含有較多的空穴，而N型半導體中含有較多的電子，這樣，當P型和N型半導體結(jié)合在一起時。在兩種半導體的交界面區(qū)域里會形成一個特殊的薄層，界面的P型一側(cè)帶負電，N型一側(cè)帶正電，出現(xiàn)了濃度差。N區(qū)的電子會擴散到P區(qū)，P區(qū)的空穴會擴散到N區(qū)，一旦擴散就形成了一個由N指向P的“內(nèi)電場”，從而阻止擴散進行。達到平衡后，就形成了這樣一個特殊的薄層形成電勢差，從而形成PN結(jié)。當晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢差，這就形成了電源。

由于半導體不是電的良導體，電子在通過PN結(jié)后如果在半導體中流動，電阻非常大，損耗也就非常大。但如果在上層全部涂上金屬，陽光就不能通過，電流就不能產(chǎn)生，因此一般用金屬網(wǎng)格覆蓋PN結(jié)，以增加入射光的面積。另外硅表面非常光亮，會反射掉大量的太陽光，不能被電池利用。

為此，科學家們給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的保護膜（減反射膜），實際工業(yè)生產(chǎn)基本都是用化學氣相沉積一層氮化硅膜，厚度在1000A左右。將反射損失減小到5%甚至更小。或者采用制備絨面的方法，即用堿溶液（一般為NaOH溶液）對硅片進行各向異性腐蝕在硅片表面制備絨面。入射光在這種表面經(jīng)過多次反射和折射，降低了光的反射，增加了光的吸收，提高了太陽電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。一個電池所能提供的電流和電壓畢競有限，于是人們又將很多電池（通常是36個）并聯(lián)或串聯(lián)起來使用，形成太陽能光電板。