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焦天鵬

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[求助] 半導(dǎo)體PN結(jié)的一些問題已有8人參與

在太陽能電池中，PN結(jié)分為P型電中性區(qū)、空間電荷區(qū)（即勢壘區(qū)）、N型電中性區(qū)，光生載流子的分離是在空間電荷區(qū)完成的。那么P型電中性區(qū)以及N型電中性區(qū)的光生載流子是怎樣被收集利用的？倘若不能收集，那么豈不是說太陽能電池PN結(jié)厚度做到跟空間電荷區(qū)差不多厚度的時候是最好的？還有光生電流到底是擴散電流還是漂移電流？希望大家不吝賜教。。。

[ Last edited by 焦天鵬 on 2014-1-17 at 16:40 ]

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1樓 2014-01-17 15:21:14

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cord

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【答案】應(yīng)助回帖

★ ★ ★ ★
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焦天鵬: 金幣+2, ★有幫助 2014-01-18 17:46:23

P和N型區(qū)的光生載流子擴散到空間電荷區(qū)附近，受空間電荷區(qū)的電場影響電子和空穴分離做定向的漂移運動，電子向N區(qū)，空穴向P區(qū)。
在PN結(jié)構(gòu)中光生電流是擴散電流。
P層或者N層太厚會影響擴散電流。

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2樓2014-01-17 23:18:27

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上海光源3

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【答案】應(yīng)助回帖

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P和N型區(qū)的光生載流子擴散到空間電荷區(qū)附近，受空間電荷區(qū)的電場影響電子和空穴分離做定向的漂移運動，電子向N區(qū)，空穴向P區(qū)。在PN結(jié)構(gòu)中光生電流是擴散電流。
層或者N層太厚會影響擴散電流。
這個解釋很給力，能再詳細點嗎

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3樓2014-01-18 09:04:06

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xiaol931104

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【答案】應(yīng)助回帖

引用回帖:

7樓: Originally posted by 焦天鵬 at 2014-01-18 22:16:53
我覺得，內(nèi)建電場只存在于空間電荷區(qū)，而電中性區(qū)無電場，那么電子在電中性區(qū)的運動肯定不是漂移了。電子在空間電荷區(qū)漂移分離出來，經(jīng)過電中性區(qū)到達金屬極才會形成電流。那請問，電子在N型電中性區(qū)到底是什么通過 ...

咳咳，個人設(shè)想是，光生載流子在耗盡區(qū)產(chǎn)生以漂移電流形式進入p，n區(qū)，然后再靠擴散運動在p，n區(qū)運動，再到達電極。p,n區(qū)應(yīng)該要比耗盡區(qū)窄很多，以利于載流子在p，n區(qū)的擴散。
小弟非專業(yè)人士，以上內(nèi)容只做討論，等待權(quán)威解答

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9樓2014-01-19 00:50:22

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delarzhang

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在空間電荷區(qū)以內(nèi)電子和空穴的運動方式是在電場力作用下的漂移運動，在中性區(qū)存在濃度差，以擴散運動為主。

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4樓2014-01-18 10:40:36

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2樓: Originally posted by cord at 2014-01-17 23:18:27
P和N型區(qū)的光生載流子擴散到空間電荷區(qū)附近，受空間電荷區(qū)的電場影響電子和空穴分離做定向的漂移運動，電子向N區(qū)，空穴向P區(qū)。
在PN結(jié)構(gòu)中光生電流是擴散電流。
P層或者N層太厚會影響擴散電流。

P型中性區(qū)中，越是前邊部分，對光吸收越多，產(chǎn)生電子越多。從而電子因濃度差進行擴散，到達空間電荷區(qū)漂移進入N型電中性區(qū)，繼續(xù)擴散，直到由金屬電極輸入到外電路。這就是光生電子電流形成的機理，請問是這樣的嗎？那么光生空穴電流是怎么形成呢？空穴是從N區(qū)開始擴散到P區(qū)輸出外電路的嗎？

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5樓2014-01-18 18:18:57

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拋磚引玉一下，對于光電池不太清楚，可是對于光探測器（pd），其光生電流是在空間電荷區(qū)內(nèi)建電場作用下產(chǎn)生的漂移電流，除此之外，為了提高響應(yīng)度和響應(yīng)速度，一般是要對pn結(jié)加反偏電壓的。而在p區(qū)和n區(qū)的光生載流子，由于擴散運動的速率很低，并且不在內(nèi)建電場的作用區(qū)域，載流子轉(zhuǎn)移的速度很慢，所以對宏觀的電流影響很小。

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6樓2014-01-18 19:00:48

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6樓: Originally posted by xiaol931104 at 2014-01-18 19:00:48
拋磚引玉一下，對于光電池不太清楚，可是對于光探測器（pd），其光生電流是在空間電荷區(qū)內(nèi)建電場作用下產(chǎn)生的漂移電流，除此之外，為了提高響應(yīng)度和響應(yīng)速度，一般是要對pn結(jié)加反偏電壓的。而在p區(qū)和n區(qū)的光生載流子 ...

我覺得，內(nèi)建電場只存在于空間電荷區(qū)，而電中性區(qū)無電場，那么電子在電中性區(qū)的運動肯定不是漂移了。電子在空間電荷區(qū)漂移分離出來，經(jīng)過電中性區(qū)到達金屬極才會形成電流。那請問，電子在N型電中性區(qū)到底是什么通過運動方式使其達到金屬電極的？如果像您說的不考慮擴散，那么其中又無電場，實在想不通電子的運動方式，請您指教一下

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7樓2014-01-18 22:16:53

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最近也剛接觸OPV，深受啟發(fā)，靜等下文

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8樓2014-01-19 00:01:48

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9樓: Originally posted by xiaol931104 at 2014-01-19 00:50:22
咳咳，個人設(shè)想是，光生載流子在耗盡區(qū)產(chǎn)生以漂移電流形式進入p，n區(qū)，然后再靠擴散運動在p，n區(qū)運動，再到達電極。p,n區(qū)應(yīng)該要比耗盡區(qū)窄很多，以利于載流子在p，n區(qū)的擴散。
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我想澄清一下說法，我說的不考慮擴散電流，是指在載流子產(chǎn)生的時候主要是以漂移電流形式，而當大量的載流子進入p，n區(qū)以后則是以擴散形式運動到電極，還有一種可能是金屬電極接入了電勢更低的外圍電路，從而形成了電流輸運。

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10樓2014-01-19 00:59:17

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