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太阳能电池的原理与应用
太阳电池构造与发电原理
利用电位差发电，无电磁波产生太阳电池(solar cell)是以半导体制程的制作方式做
成的，其发电原理是将太阳光照射在太阳电池上，使太阳电池吸收太阳光能透过(图
一)中的当P 型及N 型半导体互相接触时，N 型半导体内的电子会涌入P 型半
导体中，以填补其内的电洞。在P-N 接面附近，因电子－电洞的结合形成一个载
子空乏区，而P 型及N 型半导体中也因而分别带有负、正电荷，因此形成一个
内建电场。当太阳光照射到这P-N 结构时，P 型和N 型半导体因吸收太阳光而
产生电子－电洞对。由于空乏区所提供的内建电场，可以让半导体内所产生的电
子在电池内流动，因此若经由电极把电流引出，就可以形成一个完整的太阳能电
池，简单的说，太阳光电的发电原理，是利用太阳电池吸收0.2μm～0.4μm 波长
的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式，由于太阳电池产生的电
是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直/交流转换器，将
直流电转换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电《注二》。
(图
太阳电池构造与发电原理
利用电位差发电，无电磁波产生太阳电池(solar cell)是以半导体制程的制作方式做
成的，其发电原理是将太阳光照射在太阳电池上，使太阳电池吸收太阳光能透过(图
一)中的当P 型及N 型半导体互相接触时，N 型半导体内的电子会涌入P 型半
导体中，以填补其内的电洞。在P-N 接面附近，因电子－电洞的结合形成一个载
子空乏区，而P 型及N 型半导体中也因而分别带有负、正电荷，因此形成一个
内建电场。当太阳光照射到这P-N 结构时，P 型和N 型半导体因吸收太阳光而
产生电子－电洞对。由于空乏区所提供的内建电场，可以让半导体内所产生的电
子在电池内流动，因此若经由电极把电流引出，就可以形成一个完整的太阳能电
池，简单的说，太阳光电的发电原理，是利用太阳电池吸收0.2μm～0.4μm 波长
的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式，由于太阳电池产生的电
是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直/交流转换器，将
直流电转换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电《注二》。
(图
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