普通的太阳电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图9-8所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。它的制备是在一块纯净的半导体中掺入某类杂质(如磷、砷、锑等)而成。它们能够提供导电的电子。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。它的制备是在一块纯净的半导体中掺入某种提供导电的空穴的杂质,如在硅中掺入硼。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场(或称势垒电场)。由于此处的电阻特别高,所以也称为阻挡层。 当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子(称为光电子)在内电场作用下移向器件的一端,使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少了电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场。由于在P区和N区之间产生了光生电动势。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳电池的基本原理。若把几个、几十个这样的电池元件串联、并联起来,组成太阳电池群(或称太阳电池板),在阳光照射下就能产生相当可观的电流。