教學案例1：PN結(jié)光生伏特效應_第1頁
教學案例1：PN結(jié)光生伏特效應_第2頁
教學案例1：PN結(jié)光生伏特效應_第3頁
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文檔簡介

1、職業(yè)教育電氣自動化技術專業(yè)教學資源庫教 學 案 例課程名稱：電工電子技術項目名稱：常用半導體器件知 識 點：半導體二極管的認知編 制 人：韓振花郵 箱：hanzhenhua20電 話制時間：2015年4月編制單位：淄博職業(yè)學院電工電子技術課程案例PN結(jié)光生伏特效應1.課程案例基本信息課程案例名稱PN結(jié)光生伏特效應課程案例編號01關鍵詞半導體二極管伏安法特性曲線對應知識點半導體二極管的認知案例描述PN結(jié)光生伏特效應指的是在光照射到近表層的PN結(jié)時，將在其上產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。利用這一效應可以制成光敏二級管、光敏晶體管、光電池等器件。光生伏特效應與光電效應密切相關，且同屬內(nèi)

2、光電效應。在光電效應中，材料吸收了光子的能量產(chǎn)生了一些自由電子溢出表面。而在光生伏特效應中，由于材料內(nèi)部的不均勻(如PN結(jié)),在自建電場的作用下，受到激勵的電子和失去電子的空穴向相反方向移動，而形成了正負兩級。太陽能電池發(fā)電的原理是基于半導體的光生伏特效應將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。在晶體中電子的數(shù)目總是與核電荷數(shù)相一致，所以P型硅和N型硅對外部來說是電中性的。如將P型硅或N型硅放在陽光下照射，僅是被加熱，外部看不出變化。盡管通過光的能量電子從化學鍵中被釋放，由此產(chǎn)生電子空穴對，但在很短的時間內(nèi)（在S范圍內(nèi)）電子又被捕獲，即電子和空穴“復合”。當P型和N型半導體結(jié)合在一起時，在兩種半導體的交界面區(qū)域里會形成一個特殊的薄層，界面的P型一側(cè)帶負電，N型一側(cè)帶正電。這是由于P型半導體多空穴，N型半導體多自由電子，出現(xiàn)了濃度差。N區(qū)的電子會擴散到P區(qū)，P區(qū)的空穴會擴散到N區(qū)，一旦擴散就形成了一個由N指向P的“內(nèi)電場”，從而阻止擴散進行。達到平衡后，就形成了這樣一個特殊的薄層形成電勢差，這就是PN結(jié)。至今為止，大多數(shù)太陽能電池廠家都是通過擴散工藝，在P型硅片上形成N型區(qū)，

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