太陽能發電原理

太陽能電池是利用半導體材料的光電效應，將太陽能轉換成電能的裝置。光生伏特效應的基本過程：假設光線照射在太陽能電池上並且光在界面層被接納，具有足夠能量的光子可以在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起，致使產生電子－空穴對。界面層臨近的電子和空穴在複合之前，將經由空間電荷的電場作用被相互分別。電子向帶正電的N區而空穴向帶負電的P區運動。經由界面層的電荷分別，將在P區和N區之間形成一個向外的可測試的電壓。此時可在硅片的兩邊加上電極並接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來説，開路電壓的典型數值為0.5～0.6V。經由光照在界面層產生的電子－空穴對越多，電流越大。界面層接納的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中形成的電流也越大。