光子电池的原理

问题描述

精选答案

光子电池的科学原理：

1.

PN结存在一个由N指向P的内建电场,热平衡时,多数载流子的扩散和少数载流子的漂移作用相抵消,没有电流通过PN结。

2.

当有光照射PN结时,样品对光子的本征和非本征吸收都将产生载流子,但是,由于P区和N区的多数载流子都被势垒阻挡而不能穿过PN结,因而只有本征吸收所激发的少数载流子才能引起光伏效应。

3.

当有光照射时,光线足以透过P型半导体入射到PN结。对于能量大于材料禁带宽度的光子,由于本征吸收,就可激发出电子、空穴、以及电子——空穴对。P区的光生电子和N区的光生空穴以及结合的电子——空穴对扩散到结电场附近时,在内建电场的作用下漂移过结,电子——空穴对被阻挡层的内建电场分开,光生电子和孔穴被分别拉到N区和P区,从而在阻挡层两侧形成电荷的堆积,产生内建电场的光生电场,使得内建电场的势垒降低,降低量等于光生电势差。