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              發布時間:2020-08-24 04:47  

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              光電效應當電子從外界獲得能量時將會跳到較高的能階,獲得的能量越多跳的能階也越高,電子處在較高的能階時并不穩定,很快就會把獲得的能量釋放回到原來的能階。如果電子獲得的能量夠高就擺脫原子核的束縛成為自由電子,電子空出來的位置則稱為空穴。自由電子可能會因為摩擦或碰撞等因素損失能量,后受到空穴的吸引而復合。N型半導體中自由電子濃度較高,因此自由電子由N型半體向P型半導體擴散,同樣的空穴會由P型半導體向N型半導體擴散。例如,硅的外層電子要成為自由電子需要吸收1.1ev的能量,當硅外層電子吸收到的光能量超過1.1ev時將會產生自由電子及空穴


















              通過PN結將太陽能轉換為電能。太陽能電池對光電轉換材料的要求是轉換、能制成大面積的器件,以便更好地吸收太陽光。已使用的光電轉換材料以單晶硅、多晶硅和非晶硅為主。用單晶硅制作的太陽能電池,轉換達20%,但其成本高,主要用于空間技術。多晶硅薄片制成的太陽能電池,雖然光電轉換效率不高(約10%),但價格低廉,已獲得大量應用。1ev小很多,在室溫超過200度k時即可使所有雜質產生自由電子,同樣在硅中加入少量的三價原子可以提高空穴濃度。此外,化合物半導體材料、非晶硅薄膜作為光電轉換材料,也得到研究和應用。



















              但和普通二極管不同,光電二極管是在反向電壓下工作的。它的暗電流很小,只有0-1微安左右。在光線照射下產生的電子----空穴對叫光生載流子,它們參加導電會增大反向飽和電流。光生載流子的數量與光強度有關,因此,反向飽和電流會隨著光強的變化而變化,從而可以把光信號的變化轉為電流及電壓的變化。光伏效應在19世紀即被發現,早期用來制造硒光電池,直到晶體管發明后半導體特性及相關技術才逐漸成熟,使太陽光電池的制造變為可能。光電二極管主要用于近紅外探測器及光電轉換的自動控制儀器中,還可以作為光導纖維通信的接1收器件。





















              應用隨著傳統燃料能源的減少以及對環境造成的危害也越來越嚴重 ,能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸,越來越多的國家制定了大力發展太陽能的計劃。例如,美國的“ 光伏建筑計劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計劃” ,日本的“朝日計劃 ” ,以及我國發展的“光明工程 ”等都極大地促進了太陽能的發展。當前太陽能電池產品類型主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導體和疊層太陽能電池等,主要應用在以下領域。光電檢測器件----用作近紅外探測器、光電讀出、光電耦合、激光準直、電影還音等設備的光感受器。


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