一、工作原理

二、硅太陽能電池工作原理與結構

圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴，它的形成可以參照下圖：

圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。而黃色的表示摻入的硼原子，因為硼原子周圍只有3個電子，所以就會產(chǎn)生入圖所示的藍色的空穴， 這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成P（posiTI ve）型半導體。同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非常活躍， 形成N（negaTI ve）型半導體。黃色的為磷原子核，紅色的為多余的電子。如下圖。

N型半導體中含有較多的空穴，而P型半導體中含有較多的電子，這樣，當P型和N型半導體結合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是PN結。

當P型和N型半導體結合在一起時，在兩種半導體的交界面區(qū)域里會形成一個特殊的薄層）， 界面的P型一側帶負電，N型一側帶正電。這是由于P型半導體多空穴，N型半導體多自由電子， 出現(xiàn)了濃度差。N區(qū)的電子會擴散到P區(qū)，P區(qū)的空穴會擴散到N區(qū)，一旦擴散就形成了一個由N 指向P的“內(nèi)電場”，從而阻止擴散進行。達到平衡后，就形成了這樣一個特殊的薄層形成電勢差，這就是PN結。

當晶片受光后，PN結中，N型半導體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成 從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結中形成電勢差，這就形成了電源。（如下圖所示）

三、太陽能電池術語

①路電流(isc)

當將太陽能電池的正負極短路、使u=0時，此時的電流就是電池片的短路電流，短路電流的單位是安培(a)，短路電流隨著光強的變化而變化。
②開路電壓(uoc)

當將太陽能電池的正負極不接負載、使i=0時，此時太陽能電池正負極間的電壓就是開路電壓，開路電壓的單位是伏特(v)。單片太陽能電池的開路電壓不隨電池片面積的增減而變化，一般為0.5～0.7v。
③峰值電流(im)

峰值電流也叫最大工作電流或最佳工作電流。峰值電流是指太陽能電池片輸出最大功率時的工作電流，峰值電流的單位是安培(a)。