(1) 的物理基础 固体能带理论* 固体能带理论* 能带的形成单个原子的能级 North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 1 (2) 太阳能电池的物理基础 固体能带理论** 固体能带理论** 能带的形成晶体原子共有化运动 North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 2 (3) 太阳能电池的物理基础 固体能带理论*** 固体能带理论*** 能带的形成 N个原子形成个能级个原子形成2N个能级个原子形成能带允带禁带又称能隙 North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 3 (4) 太阳能电池的物理基础 固体能带理论**** 固体能带理论**** 能带的形成导带: 导带:未被电子填满的能带或空能带满带或价带: 满带或价带:已被电子填满的能带满带中的电子在外界电场作用下不能移动, 满带中的电子在外界电场作用下不能移动, 不起导电作用 North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 4 (5) 太阳能电池的物理基础 固体能带理论***** 固体能带理论***** 金属, 金属,绝缘体和半导体导体能带分布图绝缘体能带分布除非外电场相当强, 绝缘体能带分布除非外电场相当强, 否则不能使电子获得足够能量从满带跃迁到空带. 能使电子获得足够能量从满带跃迁到空带. 在常温下, 在常温下, 满带中少数电子在热激发下能够越过禁带跃迁到空带中去, 越过禁带跃迁到空带中去, 这时半导体具有一定的导电性. 一定的导电性. North China Electric Power University 金属 Department of Electrical Engineering 电力工绝缘体 程系 半导体 5 (6) 太阳能电池的物理基础 本征半导体和参杂半导体* 本征半导体和参杂半导体 元素半导体: 元素半导体:由同一种原子组成的半导体化合物半导体: 化合物半导体:由两种以上原子组成的半导体本征半导体: 本征半导体:绝对纯的没有缺陷的半导体本征载流子浓度n 本征硅中的电子浓度本征硅中的电子浓度n等于空本征载流子浓度 i:本征硅中的电子浓度等于空穴浓度p,称为本征载流子浓度n 穴浓度,称为本征载流子浓度 i. ni随温度升高而增加,室温时硅的 i为1010/cm3 随温度升高而增加,室温时硅的n North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 6 (7) 太阳能电池的物理基础 本征半导体和参杂半导体** 本征半导体和参杂半导体 n型半导体:硅晶体中掺入少量型半导体: 型半导体五价元素磷或砷原子或砷原子. 五价元素磷或砷原子. 磷或砷原子称为施主. 原子称为施主. 这种杂质半导体主要靠施主能级激发到导带中去的电子来导电, 中去的电子来导电, 称为电子型半导体或n型半导体型半导体. 型半导体或型半导体. p型半导体:硅晶体中掺入少量型半导体: 型半导体三价硼原子原子. , 主要取决于满带空穴运动,故称空穴半导体或p型半导体型半导体. 称空穴半导体或型半导体. North China Electric Power University 电力工程系 Department of Electrical Engineering 7 (8) 太阳能电池的物理基础 本征半导体
