太陽能電池的光電流是怎么產(chǎn)生，連接負載時，在電池內(nèi)部和外部電流的方向是怎樣產(chǎn)生和流動的？

【專家解說】：太陽能電池，其實就是PN節(jié)結構，不知道你對PN節(jié)結構有多少了解。PN節(jié)就是有個P型結構，就是提供空穴的結構，還有一個N型結構，就是提供自由電子的結果，當N型和P型相接觸，電子必然要流向空穴，然后復合，這時候，原本是電中性的物體，因為有了電子和空穴（可以理解為正電荷）的復合，就必然要在里面構成內(nèi)建電場，也就是有個電勢差在那，然后，太陽能電池還有一層半導體材料，那層材料可以吸收光子，并使其自身的電子發(fā)生躍遷，說的通俗點，就是電子本來是圍繞在半導體原子周圍運動的，但吸收光后，發(fā)生躍遷，變成自由電子，之前說存在內(nèi)建電場，這時候，就會將電子推到一邊，防止溢出的電阻又和空穴復合形成光子（這就是那個PN節(jié)內(nèi)建電場的作用），這時候，就會有電勢差，如果太陽能電池和一個負載形成一個回路，就會有電流產(chǎn)生。 不會對其作出貢獻。內(nèi)建電場為什么不會無限增大，原因就是產(chǎn)生一個平衡。因為電子和空穴擴散運動和其電場的作用正好平衡。其實形成內(nèi)建電場就是因為其濃度差，一旦有了濃度差，濃度高的會往濃度低的擴散，P型的空穴肯定一直比N型的空穴濃度大，但為什么不會無限的往N型移動，是因為P型的空穴移到N型后，N型由電中性變成了帶正點，這時候就會形成一個電場阻礙其繼續(xù)擴散。其實微觀這種東西，都是一種概率統(tǒng)計，光子激發(fā)的電子可能取代原有內(nèi)建電場的電子而后，內(nèi)建電場的電子參與漂移運動也是可以的。但最本質的原因就是，電子被激發(fā)，打破了原有已經(jīng)建立的擴散和內(nèi)建電場的平衡，就像我憑空無故的多了一些電子，那么這時候，到底是那些電子參與漂移就說不定了，也沒有討論的意義，因為里面的電子是不斷的復合和擴散，是一種動態(tài)平衡，對于微觀粒子的個體運動狀態(tài)加以描述是不現(xiàn)實的。 但從統(tǒng)計上來說，其參與偏移運動是其多出來的那部分。