太阳能电池的光电流是怎么产生，连接负载时，在电池内部和外部电流的方向是怎样产生和流动的？

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解决时间 2021-02-01 15:50

提问者网友：沦陷
2021-01-31 19:05

太阳能电池的电流都是由光照时产生的电子空穴对在内建电场的作用下漂移过结产生的，还是说P型半导体多余电子和N型半导体多余空穴也会对光电流做出贡献？

最佳答案

五星知识达人网友：不想翻身的咸鱼
2021-01-31 19:54

太阳能电池，其实就是PN节结构，不知道你对PN节结构有多少了解。PN节就是有个P型结构，就是提供空穴的结构，还有一个N型结构，就是提供自由电子的结果，当N型和P型相接触，电子必然要流向空穴，然后复合，这时候，原本是电中性的物体，因为有了电子和空穴（可以理解为正电荷）的复合，就必然要在里面构成内建电场，也就是有个电势差在那，然后，太阳能电池还有一层半导体材料，那层材料可以吸收光子，并使其自身的电子发生跃迁，说的通俗点，就是电子本来是围绕在半导体原子周围运动的，但吸收光后，发生跃迁，变成自由电子，之前说存在内建电场，这时候，就会将电子推到一边，防止溢出的电阻又和空穴复合形成光子（这就是那个PN节内建电场的作用），这时候，就会有电势差，如果太阳能电池和一个负载形成一个回路，就会有电流产生。

不会对其作出贡献。内建电场为什么不会无限增大，原因就是产生一个平衡。因为电子和空穴扩散运动和其电场的作用正好平衡。其实形成内建电场就是因为其浓度差，一旦有了浓度差，浓度高的会往浓度低的扩散，P型的空穴肯定一直比N型的空穴浓度大，但为什么不会无限的往N型移动，是因为P型的空穴移到N型后，N型由电中性变成了带正点，这时候就会形成一个电场阻碍其继续扩散。其实微观这种东西，都是一种概率统计，光子激发的电子可能取代原有内建电场的电子而后，内建电场的电子参与漂移运动也是可以的。但最本质的原因就是，电子被激发，打破了原有已经建立的扩散和内建电场的平衡，就像我凭空无故的多了一些电子，那么这时候，到底是那些电子参与漂移就说不定了，也没有讨论的意义，因为里面的电子是不断的复合和扩散，是一种动态平衡，对于微观粒子的个体运动状态加以描述是不现实的。但从统计上来说，其参与偏移运动是其多出来的那部分。