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太陽能電池基礎(chǔ)
光伏發(fā)電系統(tǒng)最核心的部件是太陽能電池。太陽能電池是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的一種具有能量轉(zhuǎn)換功能的器件，所以我們有必要首先了解一些半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握太陽能電池的發(fā)電原理、電輸出特性以及制作工藝等。
3.1.1半導(dǎo)體及其主要特性
固體材料按照它們導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體三類。導(dǎo)電能力強(qiáng)的物體叫做導(dǎo)體，如金、銀、銅、鐵、鋁等，其電阻率在1CT8?1(T6的范圍內(nèi)。導(dǎo)電能力弱或基本不導(dǎo)電的物體叫做絕緣體，如橡膠、塑料、木材、玻璃等，其電阻率在1m的范圍內(nèi)。導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體叫做半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵、硫化鎘等，其電阻率約為10-5m。半導(dǎo)體材料與導(dǎo)體和絕緣體的不同，不僅僅在于電阻率數(shù)值上，而且還在于它在導(dǎo)電性能上具有如下一些特點(diǎn)。
(1)摻雜特性在純凈的半導(dǎo)體中摻人微童的雜質(zhì)，其電阻率會(huì)發(fā)生很大的變化，從而顯著地改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。例如，純硅中摻入磷雜質(zhì)的濃度在1m-3范圍內(nèi)變化時(shí)，它的電阻率就會(huì)從104fl.m變到室溫下在純硅中摻人百萬分之一的硼，硅的電阻率就會(huì)從2.14X103f2?m減小到0.004fl*m左右。在同一種材料中摻人不同類塑的雜質(zhì)，可以得到不同導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料。
(2)溫度特性溫度能顯著改變半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能。一般來講，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度升高而迅速增加，也就是說半導(dǎo)體的電阻率具有負(fù)的溫度系數(shù)。例如，鍺的溫度從200’C升高到300‘C，其電阻率就將降低一半左右。
(3)環(huán)境特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力還會(huì)隨光照而變化，即光電導(dǎo)現(xiàn)象。另外，一些特殊的半導(dǎo)體，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下其電阻率也會(huì)發(fā)生變化。
家用太陽能光伏電源系統(tǒng)推廣應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀 半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)
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