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光生伏特效應(yīng)，體光生伏特效應(yīng)是什么bulk photovoltaic effect

來源：整理時(shí)間：2024-11-30 17:58:31 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，體光生伏特效應(yīng)是什么bulk photovoltaic effect
2，什么是光生伏特效應(yīng)
3，簡(jiǎn)述什么是光電導(dǎo)效應(yīng)光生伏特效應(yīng)外光電效應(yīng)
4，光聲伏特效應(yīng)如何產(chǎn)生
5，為什么光生伏特效應(yīng)器件比光電導(dǎo)器件效應(yīng)速度快
6，誰(shuí)知道太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的工作原理

1，體光生伏特效應(yīng)是什么bulk photovoltaic effect

光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏特效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池，誕生了將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)電池。

體光生伏特效應(yīng)是什么bulk photovoltaic effect

2，什么是光生伏特效應(yīng)

英文名稱：Photovoltaic effect。光生伏特效應(yīng)是指半導(dǎo)體在受到光照射時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。光生伏特效應(yīng)--(可制作光電池、光敏二極管、光敏三極管和半導(dǎo)體位置敏感器件傳感器）；側(cè)向光生伏特效應(yīng)（殿巴效應(yīng)）--(可制作半導(dǎo)體位置敏感器件（反轉(zhuǎn)光敏二極管）傳感器）；PN結(jié)光生伏特效應(yīng)--(可制作光電池、光敏二極管和光敏三極管傳感器）。

什么是光生伏特效應(yīng)

3，簡(jiǎn)述什么是光電導(dǎo)效應(yīng)光生伏特效應(yīng)外光電效應(yīng)

光電導(dǎo)效應(yīng)，又稱為光電效應(yīng)、光敏效應(yīng)，光照射到某些物體上后，引起其電性能變化的一類光致電改變現(xiàn)象的總稱。當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料時(shí)，材料吸收光子的能量，使非傳導(dǎo)態(tài)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)態(tài)電子，引起載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大。光生伏特效應(yīng)簡(jiǎn)稱為光伏效應(yīng)，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。外光電效應(yīng)是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)出自由電子的行為。當(dāng)金屬表面在特定的光輻照作用下，金屬會(huì)吸收光子并發(fā)射電子，發(fā)射出來的電子叫做光電子。

簡(jiǎn)述什么是光電導(dǎo)效應(yīng)光生伏特效應(yīng)外光電效應(yīng)

4，光聲伏特效應(yīng)如何產(chǎn)生

如果光線照射在太陽(yáng)能電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，以致產(chǎn)生電子－空穴對(duì)。界面層附近的電子和空穴在復(fù)合之前，將通過空間電荷的電場(chǎng)作用被相互分離。電子向帶正電的N區(qū)和空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運(yùn)動(dòng)。通過界面層的電荷分離，將在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生一個(gè)向外的可測(cè)試的電壓。此時(shí)可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對(duì)晶體硅太陽(yáng)能電池來說，開路電壓的典型數(shù)值為0.5～0.6V。通過光照在界面層產(chǎn)生的電子－空穴對(duì)越多，電流越大。界面層吸收的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽(yáng)能電池中形成的電流也越大

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5，為什么光生伏特效應(yīng)器件比光電導(dǎo)器件效應(yīng)速度快

光電伏特效應(yīng)概述P-N結(jié)　　太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。在晶體中電子的數(shù)目總是與核電荷數(shù)相一致，所以P型硅和N型硅對(duì)外部來說是電中性的。如將P型硅或N型硅放在陽(yáng)光下照射，僅是被加熱，外部看不出變化。盡管通過光的能量電子從化學(xué)鍵中被釋放，由此產(chǎn)生電子－空穴對(duì)，但在很短的時(shí)間內(nèi)（在μS范圍內(nèi)）電子又被捕獲，即電子和空穴“復(fù)合”。　　當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，在兩種半導(dǎo)體的交界面區(qū)域里會(huì)形成一個(gè)特殊的薄層，界面的P型一側(cè)帶負(fù)電，N型一側(cè)帶正電。這是由于P型半導(dǎo)體多空穴，N型半導(dǎo)體多自由電子，出現(xiàn)了濃度差。N區(qū)的電子會(huì)擴(kuò)散到P區(qū)，P區(qū)的空穴會(huì)擴(kuò)散到N區(qū)，一旦擴(kuò)散就形成了一個(gè)由N指向P的“內(nèi)電場(chǎng)”，從而阻止擴(kuò)散進(jìn)行。達(dá)到平衡后，就形成了這樣一個(gè)特殊的薄層形成電勢(shì)差，這就是P－N結(jié)。　　至今為止，大多數(shù)太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池廠家都是通過擴(kuò)散工藝，在P型硅片上形成N型區(qū)，在兩個(gè)區(qū)交界就形成了一個(gè)P－N結(jié)（即N+/P）。太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)大面積平面P－N結(jié)。光電導(dǎo)效應(yīng)，又稱為光電效應(yīng)、光敏效應(yīng)，是光照變化引起半導(dǎo)體材料電導(dǎo)變化的現(xiàn)象。即光電導(dǎo)效應(yīng)是光照射到某些物體上后，引起其電性能變化的一類光致電改變現(xiàn)象的總稱。當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料時(shí)，材料吸收光子的能量，使非傳導(dǎo)態(tài)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)態(tài)電子，引起載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大。在光線作用下，對(duì)于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對(duì)，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻就是基于這種效應(yīng)的光電器件。光電導(dǎo)材料從光照開始到獲得穩(wěn)定的光電流是要經(jīng)過一定時(shí)間的。同樣光照停止后光電流也是逐漸消失的。這些現(xiàn)象稱為弛豫過程或惰性。

6，誰(shuí)知道太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的工作原理

5月16日 09:57 如果把p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體緊密地結(jié)合起來，或者在一塊半導(dǎo)體中由于摻雜不同，一邊做成p型半導(dǎo)體，另一邊做成n型半導(dǎo)體，由于電子和空穴的互擴(kuò)散作用，便形成了p-n結(jié)，并在結(jié)的兩邊形成了由n型區(qū)指向p型區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)。當(dāng)光照射時(shí)，這些已摻入少量三價(jià)或五價(jià)元素的硅半導(dǎo)體，內(nèi)部產(chǎn)生了許多電子-空穴對(duì)，在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子向n型區(qū)移動(dòng)，空穴向p型區(qū)移動(dòng)，這樣，n型區(qū)有很多電子，p型區(qū)有很多空穴，在p-n結(jié)附近就形成了與內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)，它的一部分抵消了內(nèi)建電場(chǎng)，其余部分則使p區(qū)帶正電，n區(qū)帶負(fù)電，于是在n區(qū)與p區(qū)之間產(chǎn)生了光生伏特電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象就叫做“光生伏特效應(yīng)”?！　√?yáng)電池正是應(yīng)用了光生伏特效應(yīng)原理，采用硅、砷化鎵、硫化鎘等為原料，摻入適量的雜質(zhì)，經(jīng)過嚴(yán)密的工藝制成的。如果在電池兩端接上負(fù)載，則被結(jié)所分開的電子和空穴，通過太陽(yáng)電池表面的柵線匯集，在外電路產(chǎn)生光生電流。　　太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由三部分組成：　　1、太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作?！　?、太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用?！　?、蓄電池：一般為鉛酸電池，小型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來?！　∧壳?平方米光伏發(fā)電太陽(yáng)電池板需3000-4000元人民幣，再加上其他設(shè)備，算下來平均一個(gè)太陽(yáng)能屋頂?shù)耐顿Y在15萬(wàn)元。　　目前是價(jià)格太貴，單位面積發(fā)電能力小。

太陽(yáng)能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。太陽(yáng)能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式(以下表示為a-)兩大類，而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。按材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形，而化合物半導(dǎo)體薄膜形又分為非結(jié)晶形(a-si:h,a-si:h:f,a-sixgel-x:h等)、ⅲv族(gaas,inp等)、ⅱⅵ族(cds系)和磷化鋅 (zn3p2)等。插表列出了各類太陽(yáng)能電池的分類和用途。

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