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1、光生伏特效应,培训人：,光生伏特效应,光生伏特效应：当阳光照射到PN结上，产生电子空穴对，在半导体内部结附生成载流子没有被复合而达到空间电荷区，受内建电场的吸引（不加外电场），电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区存储了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在PN结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了抵消势垒电场作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之前就的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。 此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能成正比的电流流过，这个电流称作短路电流。另一方面，若将PN结两端开路，则由于电子和空穴分别流入N区和P区，使N区费米能级比P区费米能级高
2、，在这两个费米能级之间就产生了电位差Voc，可以测得这个值，值称为开路电压。,光生伏特效应,P-N的结光生伏特效应：,在光激发下多数载流子浓度一般改变很小，而少数载流子浓度却变化很大，因此应主要研究光生少数载流子的运动.,光生伏特效应,P-N结的内建电场：,动平衡时 p 型与 n 型接触区域的电势变化,光生伏特效应,P-N结的能带图：,无光照,能级弯曲的原因：在热平衡条件下，同一体系具有相同的费米能级,光生伏特效应,P-N结的能带图：,光照时n区产生少子空穴，p区产生少子电子；在内建电场的作用下，n区的空穴向p区运动，而p区的电子向n区运动，使p端电势升高，n端电势降低；所以，光生电场由p端指
3、向n端，使势垒降低，产生正向电流IF；由于空穴向p区运动，所以在p-n结内部形成自n区向p区的光生电流IL,有光照,光生伏特效应,光电池的电流电压特性：,光电池：利用半导体的光生伏特效应，而将光能转换成电能的装置。即将p-n结与外电路接通，只要光照不停止，就会有源源不断的电流流过电路，p-n结起到了电源的作用。这类装置叫光电池。,1.P-N结电流方程,I：负载电流；IL：光生电流；Is：P-N结反向饱和电流；V：P-N结两端电压；,光生伏特效应,2.开路电压,负载电流I=0,即IL=IF：,3.短路电流,将p-n短路V=0,则IF=0，所得电流为短路电流ISC：,光电池的电流电压特性：,光生伏特效应,4.特性曲线,光电池的电流电压特性：,光生伏特效应,5.光电池的实际结构,光电池的电流电压特性：,栅指形状（减少接触电阻，尽量少挡住阳光）,Thanks,
