国产主播精品在线,永久AV免费播放

光伏工程師必須掌握的電池理論基礎(chǔ)

2013-04-16 16:15

　　另外，根據(jù)電動力學(xué)理論，平面電磁波在物質(zhì)中傳播時，其電矢量和磁矢量都按指數(shù)規(guī)律 exp（-ωμxc-1）衰減。將電矢量和磁矢量的exp（-ωμxc-1）相乘積即得：

　　（基本關(guān)系：T=λ/v， ω= 2π/T ）

　　μ稱為消光系數(shù)，半導(dǎo)體的消光系數(shù)μ與入射光的波長無關(guān)。

　　由上可知，光波越短吸收系數(shù)越大，半導(dǎo)體對愈短波長的光吸收愈強，光強隨距離的衰減越嚴重。對故短波長的光來說，其主要在半導(dǎo)體表面被吸收。所以說深結(jié)時，由短波長產(chǎn)生的電子空穴對在到達pn結(jié)之前嚴重復(fù)合，影響其光譜響應(yīng)。

　　光生電流的光學(xué)損失

　　太陽能電池的效率損失中，有三種是屬于光學(xué)損失，其主要影響是降低了光生電流值。

　　1、反射損失：從空氣（或真空）垂直入射到半導(dǎo)體材料的光的反射。以硅為例，在感興趣的太陽光譜中，超過30%的光能被裸露的硅表面反射掉了。

　　2、柵線電極遮光損失c：定義為柵線電極遮光面積在太陽能總面積中所占的百分比。對一般電池來說，c約為4%-15%。

　　3、透射損失：如果電池厚度不足夠大，某些能量合適能被吸收的光子可能從電池背面穿出。這決定了半導(dǎo)體材料之最小厚度。間接帶隙半導(dǎo)體要求材料的厚度比直接帶隙的厚。

　　能帶理論

　　對于n型半導(dǎo)體，費米能級位于禁帶中線以上，施主雜質(zhì)ND越大，費米能級位置越高甚至進入導(dǎo)帶。對于p型半導(dǎo)體，費米能級位于中線以下，受主雜質(zhì)NA越大，費米能級越低甚至進入價帶。

　　當兩塊半導(dǎo)體結(jié)合形成pn結(jié)時，以EFn和EFp分別表示n型和p型半導(dǎo)體的費米能級。當兩塊半導(dǎo)體結(jié)合形成pn結(jié)時，按費米能級的意義，電子將從費米能級高的n區(qū)流向費米能級低的p區(qū)，空穴則從p區(qū)流向n區(qū)，因而EFn不斷下移，且EFp不斷上移，直至EFn=EFp時為止。這時pn結(jié)中有統(tǒng)一的費米能級EF，pn結(jié)處于平衡狀態(tài)。

平衡狀態(tài)pn結(jié)能帶圖