Primero necesitamos entender cómo funcionan las células solares. La generación de energía fotovoltaica se basa en el efecto de voltaje fotogenerador, que se refiere al fenómeno de que el voltaje (o corriente) de cd se generará cuando el dispositivo semiconductor de una determinada estructura sea irradiado por luz, y el voltaje (o corriente) desaparecerá inmediatamente después de que la luz deje de irradiarse. La estructura del dispositivo semiconductor es esencialmente un área grande de unión PN plana. Bajo irradiación de luz, el fotón con energía mayor que el ancho de la brecha de banda del semiconductor excita el electrones de valencia del átomo en el semiconductor, lo que da como resultado pares fotoelectrón-agujero, también conocidos como fotoportadores, en la región P, la región de carga espacial y la región N. Los pares electrón-agujero así formados migran en todas direcciones debido al movimiento térmico. el par fotoelectrón-agujero se genera en la región de carga espacial, se separa inmediatamente por el campo eléctrico incorporado, y el par fotoelectrón-agujero es pus en la región N y el par fotoelectrón-agujero en la región P. La concentración total de portadores en el límite de la región de carga espacial es aproximadamente cero. hacia el límite del empalme PN. Una vez que alcanza el límite de la unión PN, se ve inmediatamente afectado por la acción del campo eléctrico incorporado y se desplaza hacia la región P bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico, cruzando la región de carga espacial y entrando en la región P, mientras que los electrones generados por fotoelectrones (la mayoría de los portadores) quedan en la región N. Los electrones fotogenerados en la región P también se difunden hasta el límite de la unión PN, y cuando alcanzan el límite de la unión PN, se desplazan hacia la N región bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico debido a la acción del campo eléctrico incorporado, mientras que los agujeros fotogenerados (la mayoría de los portadores) permanecen en la región P.
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