Primeiramente precisamos entender como funcionam as células solares. A geração de energia fotovoltaica é baseada no efeito volt fotogerador, que se refere ao fenômeno de que a tensão CC (ou corrente) será gerada quando o dispositivo semicondutor de uma determinada estrutura for irradiado por luz, e a voltagem (ou corrente) desaparecerá imediatamente após a luz parar de irradiar. A estrutura do dispositivo semicondutor é essencialmente uma grande área de junção PN planar. Sob a irradiação de luz, o fóton com energia maior do que a largura da lacuna de banda do semicondutor excita o elétrons de valência do átomo no semicondutor, resultando em pares fotoelétron-buraco, também conhecidos como fototransportadores, na região P, região de carga espacial e região N. Os pares elétron-buraco assim formados migram em todas as direções devido ao movimento térmico. o par fotoelétron-buraco é gerado na região de carga espacial, é imediatamente separado pelo campo elétrico embutido, e o par fotoelétron-buraco é pus hed na região N e o par fotoelétron-buraco na região P. A concentração total de portadores no limite da região de carga espacial é aproximadamente zero. Na região N, depois que o fotoelétron-buraco é gerado, o fotoelétron-buraco se difunde em direção ao limite da junção PN. Uma vez que atinge o limite da junção PN, é imediatamente afetado pela ação do campo elétrico embutido e deriva para a região P sob a ação da força do campo elétrico, cruzando a região de carga espacial e entrando na região P, enquanto os elétrons gerados por fotoelétrons (a maioria dos portadores) são deixados na região N. Os elétrons fotogerados na região P também se difundem para o limite da junção PN e quando atingem o limite da junção PN, eles derivam para o N região sob a ação da força do campo elétrico devido à ação do campo elétrico embutido, enquanto os orifícios fotogerados (a maioria dos portadores) permanecem na região P.
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