2、同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成电子型半导体,称为N型半导体。P型半导体中含有较多的空穴,而N型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时。在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层,界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电,出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行。达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,从而形成PN结。当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。
3、由于半导体不是电的良导体,电子在通过PN结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖PN结,以增加入射光的面积。另外硅表面非常光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。
4、为此,科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(减反射膜),实际工业生产基本都是用化学气相沉积一层氮化硅膜,厚度在1000A左右。将反射损失减小到5%甚至更小。或者采用制备绒面的方法,即用碱溶液(一般为NaOH溶液)对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。入射光在这种表面经过多次反射和折射,降低了光的反射,增加了光的吸收,提高了太阳电池的短路电流和转换效率。一个电池所能提供的电流和电压毕竞有限,于是人们又将很多电池(通常是36个)并联或串联起来使用,形成太阳能光电板。
制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用半导体的光电效应,硅是一种半导体材料。硅太阳能电池就是以硅为基体材料的太阳能电池。按硅材料的结晶形态,硅太阳能电池可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。