1. photovoltaïque effet :
La base de la conversion de l’énergie solaire est l’effet photovoltaïque de la jonction PN de semi-conducteurs. Quand lumière est incidente sur le dispositif photovoltaïque de semi-conducteur, photons d’énergie supérieure à la silicon interdit de largeur de bande passent à travers le film anti-reflet dans le silicium, et paires électron-trou photogénéré sont excités dans la région de N, la région de déplétion et de la région P.
Zone d’épuisement : Photogénéré électrons - les paires de trous sont immédiatement séparés par le champ électrique intégré après ils sont générés dans la région d’épuisement, les électrons photogénéré sont envoyés à la région N, et les trous de photogénéré sont poussés la région P. Selon l’état de rapprochement de l’appauvrissement, la concentration de porteurs à la limite de la région de déplétion est d’environ 0, autrement dit, p = n = 0.
Dans la région de N : photogénéré électrons - après que la paire de trou est générée, le trou de photogénéré diffuse jusqu'à la limite de la jonction pn. Lorsqu’elle atteint la limite de la jonction PN, il est immédiatement soumis au champ électrique intégré et est entraîné par la force du champ électrique pour le rendre à la dérive. La zone pénètre dans la zone P et les électrons photogénéré (sous-multiples) sont laissés dans la zone N.
Dans la région P : les électrons de photogénéré (petits enfants) entrent d’abord la région N en raison de la diffusion et puis s’en raison de la dérive et photogénéré trous (plusieurs sous-) restent dans la région de P. Ainsi, une accumulation de charges positives et négatives est formée des deux côtés de la jonction p-n, afin que les magasins de la région de N électrons en excès, et la région P a trous excédentaires. Ainsi, un champ électrique généré par photo ayant un champ électrique intégré dans la direction opposée est formé.
1. outre les partiellement annulé l’effet du champ électrique barrière, le photogénéré électrique de champ aussi rend la région P chargé positivement, la région N chargé négativement, et la fine couche entre la région de N et le P génère une force électromotrice, qui est l’effet photovoltaïque. Quand la batterie est reliée à une charge, le photocourant découle de la P-zone de chargement dans la zone N, et la puissance de sortie est obtenue dans la charge.
2. si la jonction P-N est ouverte aux deux extrémités, la force électromotrice peut être mesurée, qui est appelée la tension de circuit ouvert Uoc. La tension de circuit ouvert typique pour les cellules en silicium cristallin est de 0,5 à 0.6V.
3. si le circuit extérieur est court-circuitée, un photocourant proportionnelle à l’énergie lumineuse incidente traverse le circuit extérieur. Ce courant est appelé le chemin d’accès actuel Isc.
Facteurs influant sur le photocourant :
1. les plus de paires électron-trou générée par la lumière dans la couche d’interface, plue le courant.
2. l’énergie plus de lumière absorbée par la couche d’interface, la plus grande la zone de l’interface, c’est à dire, le plus grand l’espace pile, plu le courant formé dans la cellule solaire.
3. la zone N, de la zone d’épuisement et de la zone P de la cellule solaire peuvent générer des transporteurs photogénéré ;
4. les porteurs générés par photo dans chaque zone doivent passer par la zone d’épuisement avant recombinaison de contribuer à l’augmentation du courant. Par conséquent, le courant généré par photo réels doit tenir compte de divers facteurs tels que la génération et de recombinaison, de diffusion et de dérive dans chaque zone.