PN结光生伏特效应.doc

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1、PN结光生伏特效应PN结光生伏特效应指的是在光照射到近表层的PN结时，将在其上产生电动势的现象。利用这一效应可以制成光敏二级管、光敏晶体管、光电池等器件。光生伏特效应与光电效应密切相关，且同属内光电效应。在光电效应中，材料吸收了光子的能量产生了一些自由电子溢出表面。而在光生伏特效应中，由于材料内部的不均匀(如PN结),在自建电场的作用下，受到激励的电子和失去电子的空穴向相反方向移动，而形成了正负两级。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

2、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

3、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个P-N结。太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面P－N结。