主题:【原创】科普-太阳能发电 -- 马鹿
先看一个pn结的能带图
图中,Ec是导带能级,Ev是价带能级。Ec 和 Ev 之间的差值就是带隙。简单说,电子只有在导带上,才能自由运动,从而产生电流。当电子从价带激发到导带后,价带就相应产生一个空穴,因为那个位置上没电子了。这个叫空穴-电子对。再注意最左边有一个向上的箭头,旁边标注E。那是说电子的能级越往上就越高,电子需要更多的能量才能向上去。对于空穴则是把箭头方向反一反。
回到光电二极管,原理是这样的:
光子照进来,如果光子的能量大于带隙,价带电子能够吸收足够的光子能量,从而激发到导带上去,也就是说可以激发出空穴-电子对来。
回头看那张pn结的能带图。左边是p型半导体,右边是n型半导体。中间的斜坡部分就是p型中的空穴向n型扩散以及n型中的电子向p型扩散形成的耗尽层。相应的,这就形成一个势垒。因为n型导带上的电子是无法到p型导带上去的(爬坡很累)。同样p型中的空穴也无法到n型中去。这个坡就象垒起来的墙。耗尽层是有距离大小的,这个距离可以通过调整p和n的浓度来控制。有了电势,有了距离,就得到一个内建电场。
当这个空穴-电子对在内建电场影响的范围内,比如耗尽层中,或者两块半导体分别很靠近这个电场的地方,这个时候p型导带上新产生的电子会被电场一下子扫到n型导带上去(一路下坡,能量从高到低);而n型价带上的空穴也会被扫到p型价带上去。
我们知道,不管手里拿多少个二极管,我们是肯定不会被电死的。所以这个时候的二极管是电中性的。当阳光照射,产生了多余的电子和空穴,电中性依然要保持。可是势垒阻挡了这个趋势。所以只有通过外接导线,带上负载,来保持电中性。有了电压,又可以输出电流,也就有了电池。
言不敢发。只敢献花。
我在科学流言分理处,您是?
http://www1.eere.energy.gov/solar/photoelectric_effect.html
这个是美国能源部的energy efficiency and renewable energy的 solar energy technologies program 里面叙述的原理
妇女流行分理处,还是问家庭纠纷分理处,还是问科学普及迷信分理处?
总体来说,我们鹿透社不就是八卦社么
我现在是八卦的初级阶段,有热闹就转
还没学会分类的说
所以才说翻译得有问题。
你的那个“变成”和“逃逸”是从这句来的吧。
上文中的逃逸,说的是电子从原来的地方“逃走”。那么原来的地方是什么地方呢?是被原子绑在价带上,也就是文中说的normal positions in the atoms。吸收了光子后,电子跳到导带上了,可以自由移动了。所以就是escape了。不可以翻译成“电子从n型半导体逃逸到p型半导体”。因为在pn结形成后,如果没有正确的外加电压的话,电子从n到p是不可能发生的。
PS, 你给的网站的这个链接就说得很清楚了。
http://www1.eere.energy.gov/solar/absorption_conduction.html
链接中开头第一句话就是
In a PV cell, photons are absorbed in the p-layer.
想想,为什么光子只在p型半导体中吸收?你回头看看我写的原理,你就明白了。
你在哪个版面发言,就是那个分理处的。
欢迎多多灌水,灌花
即环保又有政府政策扶持,好生意呢。
花赞!
不要潜水了,接着给咱们科普半导体的事情啊,
您要是再潜水,俺们可要用深水炸弹了啊!!
咱们这里有很多半导体业界的高人,您要是大旗竖起来,大家都会聚拢过来的啊。