五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】科普-太阳能发电 -- 马鹿

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家园 嗯,原理翻译得有问题

先看一个pn结的能带图

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

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。

家园 所以我战战兢兢

言不敢发。只敢献花。

家园 这些人早该拉出去拍打拍打啦:三天不打,上房揭瓦呵
家园 ^_^,花
家园 握手,鹿透社的?

我在科学流言分理处,您是?

家园 原理请看这里

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

家园 老乡呵,可见到老乡啦,有没有八卦处呵?
家园 你是问

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

家园 太复杂啦,跟着老乡你混就是啦

我现在是八卦的初级阶段,有热闹就转

还没学会分类的说

家园 我看到你的这个链接了,

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。

The energy of the absorbed light is transferred to electrons in the atoms of the PV cell. With their newfound energy, these electrons escape from their normal positions in the atoms of the semiconductor PV material and become part of the electrical flow, or current, in an electrical circuit.

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。

家园 分类简单啊

你在哪个版面发言,就是那个分理处的

欢迎多多灌水,灌花

家园 ^_^,老乡是要先花的
家园 掌柜的,下回可不可以谈谈垃圾发电

即环保又有政府政策扶持,好生意呢。

家园 不错。估计只要成本降下来没人会反对太阳能。
家园 赞!花!

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。

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