光伏电池片生产工艺流程图，光伏电池片发电原理详细

很多朋友对光伏电池片生产工艺流程图，光伏电池片发电原理详细不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子照射金属时，其能量可以被金属中的一个电子完全吸收。电子吸收的能量大到足以克服金属内部重力，从金属表面逃逸出来成为光电子。硅原子有四个外层电子。如果纯硅掺杂有五个外层电子的原子，比如磷原子，就成了N型半导体。如果纯硅掺杂有三个外层电子的原子，例如硼原子，就形成了P型半导体。

P型和N型结合时，接触面会形成电位差，成为太阳能电池。当阳光照射到P-N结时，空穴从P极区移动到N极区，电子从N极区移动到P极区，形成电流。

光电效应是光在不均匀的半导体或半导体与金属的不同部位之间引起电位差的现象。首先，它是一个从光子(光波)到电子，从光能到电能的过程。其次，是形成电压的过程。P型半导体的形成如图所示。正电荷代表一个硅原子，负电荷代表硅原子周围的四个电子。

硅晶体中掺杂硼时(如下图所示)，负电荷代表硅原子周围的四个电子。黄色代表掺杂的硼原子。因为硼原子周围只有三个电子，所以会产生图中所示的蓝洞。这个空穴因为没有电子而变得不稳定，容易吸收电子并中和，形成P型半导体。N型半导体的形成如上图所示。正电荷代表一个硅原子，负电荷代表硅原子周围的四个电子。

掺杂磷原子后(如上图)，由于磷原子有五个电子，其中一个电子会变得非常活跃，形成N型半导体。黄色代表掺杂的磷原子，红色代表多出来的电子。

P-N结的形成将一块P型半导体和N型半导体紧密连接在一起，不能有间隙，而是原子半径尺度上的一种紧密连接。此时，在N型半导体和P型半导体的结表面上会形成以下物理过程。值得注意的是，现实中太阳能电池是不可能和P型、N型电池接触形成PN结的，因为不可能实现分子级的拼接。在实际生产过程中，N型多是在P型硅的基础上通过单面扩散制成的。

图中蓝色小圆圈是多重态电子；小红圈是多光子洞。N型半导体中多电子的浓度远大于P型半导体中少数电子的浓度。P型半导体中多载流子空穴的浓度远大于N型半导体中少数载流子空穴的浓度。所以两个半导体的界面会因为载流子的浓度差而发生扩散运动，如上图所示。

随着扩散运动，在界面N区的一侧，随着电子向P区扩散，杂质变成正离子；在界面P区的一侧，随着空穴向N区的扩散，杂质变成了负离子。杂质不能在晶格中移动，所以在N型和P型半导体的界面的N区一侧会形成一层薄薄的正离子。负离子的薄层将形成在P型区域的一侧。这个薄薄的离子层会形成一个电场，电场的方向是从N区到P区，这个电场叫做内电场，如下图所示。

内部电场的出现和方向会阻碍扩散运动，限制扩散运动的进一步发展。半导体中仍然存在少数载流子，内部电场的电场力会作用在少数载流子上，促使少数载流子漂移。

我们把从N区到P区的内部电场称为PN结，简单描述为：N型半导体含有较多的空穴，而P型半导体含有较多的电子，这样当P型和N型半导体结合在一起时，接触面就会形成电位差，这就是PN结。当电池模块被照射时，输出电功率与入射光功率的比值称为电池模块的效率，也称为光电转换效率。传统晶体硅太阳能电池效率的理论极限为28.8%(不包括其他材料的硅基复合太阳能电池)。

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