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太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)制成的，當(dāng)光照射到PN結(jié)上時(shí)，產(chǎn)生電子一空穴對，在半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)附近生成的載流子由于受到內(nèi)建電場的吸引，電子流入N區(qū)，空穴流入P區(qū)，結(jié)果使得N區(qū)儲存過剩的電子，P區(qū)則存在過剩的空穴。這些過剩的電子和空穴在PN結(jié)附近形成與內(nèi)建電場相反的光生電場。光生電場除了抵消勢壘電場的作用外，還使得P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，這樣在N區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動勢。這種“由光生電”的效應(yīng)稱為“光伏效應(yīng)”。
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