太陽能電池的工作原理是什麽？

太陽電池能量轉換的基礎是結的光生伏特效應。當光照射到pn結上時，產生電子壹空穴對，在半導體內部結附近生成的載流子沒有被復合而到達空間電荷區，受內建電場的吸引，電子流入n區，空穴流入p區，結果使n區儲存了過剩的電子，p區有過剩的空穴。它們在pn結附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使p區帶正電，n區帶負電，在n區和p區之間的薄層就產生電動勢，這就是光生伏特效應。此時，如果將外電路短路，則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過，這個電流稱作短路電流，另壹方面，若將pn結兩端開路，則由於電子和空穴分別流入n區和p區，使n區的費米能級比p區的費米能級高，在這兩個費米能級之間就產生了電位差voc。可以測得這個值，並稱為開路電壓。由於此時結處於正向偏置，因此，上述短路光電流和二極管的正向電流相等，並由此可以決定voc的值。