硅光電池的開路電壓隨溫度上升而下降的原因,主要可以從半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性變化以及Fermi能級的變化兩個方面來解釋:
一、半導(dǎo)體導(dǎo)電性變化
- 載流子濃度變化 :溫度升高時,半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子(如電子在P型半導(dǎo)體中,空穴在N型半導(dǎo)體中)濃度會隨溫度的升高而指數(shù)式增大。相對而言,多數(shù)載流子所占據(jù)的比例則逐漸減小。
- 載流子擴散作用減弱 :由于多數(shù)載流子濃度的相對減小,它們往對方區(qū)域(即P區(qū)向N區(qū),N區(qū)向P區(qū))的擴散作用也會減弱。這種擴散作用的減弱直接影響到p-n結(jié)(即硅光電池的核心結(jié)構(gòu))的勢壘高度。
二、Fermi能級變化
- Fermi能級位置變化 :溫度越高,半導(dǎo)體的Fermi能級(即電子填充能級的最高水平)就越靠近禁帶中央,趨于本征化。禁帶是半導(dǎo)體中導(dǎo)帶和價帶之間的能量間隔,本征化則是指半導(dǎo)體逐漸接近其未摻雜狀態(tài)的性質(zhì)。
- p-n結(jié)勢壘高度降低 :隨著Fermi能級位置的變化,p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體的Fermi能級之差也會減小,這直接導(dǎo)致p-n結(jié)的勢壘高度降低。勢壘高度的降低意味著開路電壓(即p-n結(jié)在無負載情況下的電壓)也會相應(yīng)減小。
三、結(jié)論
綜上所述,硅光電池的開路電壓隨溫度上升而下降的主要原因是溫度升高導(dǎo)致半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性發(fā)生變化,以及Fermi能級位置的變化使得p-n結(jié)的勢壘高度降低。這一特性在應(yīng)用硅光電池時需要特別注意,尤其是在需要精確測量或控制光電池輸出電壓的場合,需要采取相應(yīng)的措施來補償溫度漂移的影響。
此外,值得注意的是,雖然開路電壓隨溫度上升而下降,但硅光電池的短路電流卻隨溫度上升而緩慢增加。因此,在設(shè)計和使用硅光電池系統(tǒng)時,需要綜合考慮開路電壓和短路電流的變化特性。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
-
電壓
+關(guān)注
關(guān)注
45文章
5766瀏覽量
121468 -
半導(dǎo)體材料
+關(guān)注
關(guān)注
11文章
576瀏覽量
30764 -
導(dǎo)電性
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
165瀏覽量
10438 -
硅光電池
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
23瀏覽量
5330
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
熱點推薦
硅光電池測量光照強度
我了解到的原理是,硅光電池的電池內(nèi)阻遠大于R1,且在一定光強范圍內(nèi),輸出電流(uA級別)隨光照強度的增加而線性增加,所以我想通過2DU3
發(fā)表于 04-02 15:20
供應(yīng) 硅光電池
上海歐光電子科技有限公司(http://www.e-otron.com )專業(yè)提供各種全系列硅光電池和高速響應(yīng)PIN管,響應(yīng)波長有190-1100nm紫外增強,300-1100nm藍敏
發(fā)表于 10-09 16:16
供應(yīng) 硅光電池
上海歐光電子科技有限公司(http://www.e-otron.com )專業(yè)提供各種全系列硅光電池和高速響應(yīng)PIN管,響應(yīng)波長有190-1100nm紫外增強,300-1100nm藍敏
發(fā)表于 10-09 16:18
多晶硅光電池
多晶硅光電池
p-Si(多晶硅,包括微晶)光電池沒有光致衰退效應(yīng),材料質(zhì)量有所下降時也不會導(dǎo)致光電
發(fā)表于 10-23 14:48
?738次閱讀
硅光電池是什么_硅光電池的結(jié)構(gòu)及工作原理_硅光電池的電路分析
硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件。本文將詳細介紹硅光電池的結(jié)構(gòu)及工作原理,硅光電池
發(fā)表于 01-24 14:34
?3.6w次閱讀
硅光電池的伏安特性曲線
本文主要介紹了硅光電池伏安特性。開路電壓與光照度之間為對數(shù)關(guān)系,因而具有飽和性。因此,把硅光電池
發(fā)表于 01-24 15:06
?2.3w次閱讀
硅光電池的開路電壓為什么隨溫度上升而下降
評論