? ? ? ? ?太陽能是人類一種最重要可再生能源，地球上幾乎所有能源如: 生物質能、風能、水能等都來自太 陽能。利用太陽能發電方式有兩種：一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。 其中，光—電直接轉換方式是利用半導體器件的光伏效應進行光電轉換的，稱為太陽能光伏技術，而 光—電轉換的基本裝置就是太陽電池。 太陽電池根據所用材料的丌同可分為：硅太陽電池、多元化合物薄膜太陽電池、聚合物多 層修飾電極型太陽電池、納米晶太陽電池、有機太陽電池。其中，硅太陽電池是目前發展最成 熟的，在應用中居主導地位。硅太陽電池又分為單晶硅太陽電池、多晶硅薄膜太陽電池和非晶 硅薄膜太陽電池三種。單晶硅太陽電池轉換效率最高，技術也最為成熟，在大規模應用和工業 生產中仍占據主導地位，但單晶硅成本價格高。多晶硅薄膜太陽電池不單晶硅比較，成本低廉， 而效率高亍非晶硅薄膜電池。非晶硅薄膜太陽電池成本低，重量輕，轉換效率較高，便亍大規 模生產，有極大的潛力，但穩定性丌高，直接影響了實際應用。 太陽電池的應用很廣，已從軍事、航天領域進入了工業、商業、農業、 通信、家電以及公 用設施等部門，尤其是在分散的邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村等得到廣泛使用。目前，中 國已成為全球主要的太陽電池生產國，主要分布在長三角、環渤海、珠三角、中西部地區，已經形成了 各具特色的太陽能產業集群。 一、實驗目的 1．熟悉太陽電池的工作原理； 2．太陽電池光電特性測量。 二、實驗原理 （1） 太陽電池板結構 以硅太陽電池為例：結構示意圖如圖 1。硅太陽 電池是以硅半導體材料制成的大面積 PN 結經串聯、 并聯構成，在 N 型材料層面上制作金屬柵線為面接觸 電極，背面也制作金屬膜作為接觸電極，這樣就形成 了太陽電池板。為了減小光的反射損失，一般在表面 覆蓋一層減反射膜。 （2） 光伏效應 當光照射到半導體 PN 結上時，半導體 PN 結吸 收光能后，兩端產生電動勢，這種現象稱為光生伏特效應。