太阳能电池结构

太阳能电池是一种直接将太阳光转化为电能的电子装置。照射在太阳能电池上的光会产生电流和电压以产生电力。该过程首先需要一种能够吸收光，并能将电子提升到更高能态的材料，其次需要将这种更高能量的电子从太阳能电池移动到外部电路。然后电子在外部电路中耗散其能量并返回到太阳能电池。很多材料和工艺都可以潜在地满足光伏能量转换的要求，但实际上几乎所有光伏能量转换都使用 p-n 结形式的半导体材料。

太阳能电池的横截面。注意：发射极和基极是历史术语，在现代太阳能电池中没有意义。我们仍然使用这些术语是因为还没有任何简洁的替代名称。发射极和基极在文献中非常常见，它们是表示 p-n 结中各层功能的很有用的术语。光首先进入发射器。发射极通常很薄，为了将耗尽区尽量保持在光被强烈吸收的位置，而基极通常做得足够厚，以吸收大部分光。 

太阳能电池运行的基本步骤是：

• 光生载流子的产生；
• 收集光生载流子以产生电流；
• 太阳能电池内产生高电压；和
• 负载和寄生电阻中的功率耗散。