G1601AQ61U

  太陽能電池是根據材料的光伏效應產生電能的器件。根據光伏活性材料及器件結構的不同,太陽能電池可分為無機太陽能電池、染料敏化太陽能電池及有機薄膜太陽能電池三種,它們目前的性能參數可見表4.1中總結。 無機半導體的光伏特性首次于19弘年在貝爾實驗室發現⒓’叨,當時器件的活性材料是單晶硅tsD,效率為4%。隨后,多晶硅和非晶硅太陽能電池器件也相繼出現。⒛世紀90年代以后,無機太陽能電池家族中又陸續發展了砷化鎵(GaAθ、碲化鎘tCdTe)、磷化銦(InP)、硒化銅銦GIs)、以及疊層GaInP/GaAs/Ge等器件,它們由單晶、多晶或者非晶薄膜構成。

   無機太陽能電池的主要工作機理是基于pn結,見圖4,1。圖中所示為理想pn結結構,在短路的情形下,由于pn結中費米能級相等的緣故,p區和n區的導帶和價帶都將產生彎曲,并在耗盡區W處產生pn結內建電場。當能量大于光隙的光子照射pn結時,其內部將均勻地產生非平衡電子空穴對。在耗盡區W及其附近的那些電子空穴對,將首先被內建電場分開,分別掃向n區和p區。同時,p層內部的光生電子和n層內部的光生空穴,則將從兩邊向耗盡區擴散,然后也被結電場掃向n區和p區,并分別被電極收集,形成光電流。