单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池的工作原理及区别 硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。其中基本材料为P型单晶硅,厚度为0.30.5mm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。 太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的510(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。电池基体域产生的光电流对红外光敏感,占80