光伏效應是誰發現的

　　所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內的電荷分布bai狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓。這種現象就是著名的光生伏打效應。使PN結短路，就會產生電流。

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　　1839年，法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現，用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池，受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢，他把這種現象稱為光生伏打效應。1883年，有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。后來就把能夠產生光生伏打效應的器件稱為光伏器件。由于半導體PN結器件在陽光下的光電轉換效率最高，所以通常把這類光伏器件稱為太陽能電池，也稱光電池或太陽電池。

　　光伏效應原理

　　“光生伏特效應”，簡稱“光伏效應”，英文名稱：Photovoltaic effect。指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子（光波）轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。

　　太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

　　P－N結的形成

　　同質結可用一塊半導體經摻雜形成P區和N區。由于雜質的激活能量很小，在室溫下雜質差不多都電離成受主離子NA－和施主離子ND+。在PN區交界面處因存在載流子的濃度差，故彼此要向對方擴散。設想在結形成的一瞬間，在N區的電子為多子，在P區的電子為少子，使電子由N區流入P區，電子與空穴相遇又要發生復合，這樣在原來是N區的結面附近電子變得很少，剩下未經中和的離子ND+形成正的空間電荷。同樣，空穴由P區擴散到N區后，由不能運動的受主離子NA－形成負的空間電荷。在P區與N區界面兩側產生不能移動的離子區（也稱耗盡區、空間電荷區、阻擋層），于是出現空間電偶層，形成內電場（稱內建電場）此電場對兩區多子的擴散有抵制作用，而對少子的漂移有幫助作用，直到擴散流等于漂移流時達到平衡，在界面兩側建立起穩定的內建電場。?

　　光電效應

　　光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子（光波）轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。

　　當P-N結受光照時，樣品對光子的本征吸收和非本征吸收都將產生光生載流子（電子-空穴對）。但能引起光伏效應的只能是本征吸收所激發的少數載流子。因P區產生的光生空穴，N區產生的光生電子屬多子，都被勢壘阻擋而不能過結。只有P區的光生電子和N區的光生空穴和結區的電子空穴對（少子）擴散到結電場附近時能在內建電場作用下漂移過結。光生電子被拉向N區，光生空穴被拉向P區，即電子空穴對被內建電場分離。這導致在N區邊界附近有光生電子積累，在P區邊界附近有光生空穴積累。它們產生一個與熱平衡P-N結的內建電場方向相反的光生電場，其方向由P區指向N區。此電場使勢壘降低，其減小量即光生電勢差，P端正，N端負，此時費米能級分離，因而產生壓降，在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說，開路電壓的典型數值為0.5～0.6V。通過光照在界面層產生的電子－空穴對越多，電流越大。界面層吸收的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中形成的電流也越大。

　　實際上，并非所產生的全部光生載流子都對光生電流有貢獻。設N區中空穴在壽命τp的時間內擴散距離為Lp，P區中電子在壽命τn的時間內擴散距離為Ln。Ln+Lp=L遠大于P-N結本身的寬度。故可以認為在結附近平均擴散距離L內所產生的光生載流子都對光電流有貢獻。而產生的位置距離結區超過L的電子空穴對，在擴散過程中將全部復合掉，對P-N結光電效應無貢獻。
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