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【圍觀】光伏小原理之從“PN結(jié)”說起

來源:新能源網(wǎng)
時間:2016-09-29 11:06:22
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【圍觀】光伏小原理之從“PN結(jié)”說起  太陽能光伏網(wǎng)訊PN結(jié),顧名思義,是由P和N所打成的一個結(jié)。這個結(jié)的構(gòu)造,是太陽能電池能夠發(fā)電的關(guān)鍵?! ∥覀円阅壳爸髁鞯木w硅來看  P型,

  太陽能光伏網(wǎng)訊PN結(jié),顧名思義,是由P和N所打成的一個結(jié)。這個結(jié)的構(gòu)造,是太陽能電池能夠發(fā)電的關(guān)鍵。

  我們以目前主流的晶體硅來看

  P型,即是在硅晶體中摻入硼元素,將硼“放入”硅中。進(jìn)入硅中的硼原子與硅原子發(fā)生替換,因為硼生下來就比硅少了一只手(外層電子),這個替換發(fā)生的并不完美。所以當(dāng)硼原子和周圍的硅原子牽手時,缺少的一只手就會形成一個“空子”(空穴)。

  產(chǎn)生的這些“空子”對電子很有吸引力,如果有喜歡到處放電的束縛電子路過空穴周圍,很容易就會來“插一手”(填充),根據(jù)異性相吸的原理,我們可以把這些“空穴”理解為“正電荷”,并假設(shè)這些正電荷是可以移動的。這樣,P型硅晶體因為含有一定濃度的“空穴”,就具備了擁有導(dǎo)電性能的基礎(chǔ)。如果這些摻入硅中先天缺陷的硼原子被鉆了“空子”,就會由原本的正常人變成了“陰性人”,成為帶負(fù)電的離子。

  N型,即在硅晶體中摻入磷元素,把磷“放入”硅中。磷進(jìn)入硅中同樣與硅原子產(chǎn)生了替換,不同的是磷比硅還要多一只手(外層電子)。于是在完成替換的時候,磷多出來的一只手無處結(jié)合,就脫離主體,開始自由活動,成為了獨(dú)立的手(自由電子)。于是,N型晶體硅就成為了含電子濃度較高的半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性主要是因為自由電子導(dǎo)電。而那些摻入硅中的磷原子因為少了一個電子,就變成了“陽性人”,成為帶正電的離子。

  下圖可以形象的展現(xiàn)兩者的差別

P-N結(jié)差別

  圖1左圖中大圓內(nèi)包含負(fù)號的代表B-(硼離子)、空心小圓代表“空穴”;右圖中大圓內(nèi)包含正號的代表P+(磷離子)、實心小圓代表“電子”

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