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dyingsun金虫 (小有名气)
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[求助]
问两个关于太阳电池的小白问题 已有3人参与
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本人初涉太阳电池领域，问题可能比较小白，望谅。 1) 硅基太阳电池中，通常要求硅的纯度在6N以上。如果纯度低显然会导致效率的降低。如果Si的纯度低至2N-4N，效率会降至什么程度呢？对于有机太阳电池、钙钛矿型太阳电池等新型材料，其纯度肯定远低于Si，但效率也不错。这是否意味着，如果能提高这些材料的纯度，效率有可能大幅提高？纯度对效率的影响机理如何？ 2) 看到共混型聚合物太阳电池，说共混“增大了给、受体的界面, 使异质结更加分散, 减少了激子的扩散距离, 更多的激子得以到达界面进行电荷分离”，从而与层状的p-n结型聚合物太阳电池相比提升了效率。那么同样的思路是否也可用于Si基材料中？比如将p型和n型Si共混，或将Si与其它半导体材料共混。 谢谢！ |
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【答案】应助回帖
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dyingsun: 金币+4, ★★★很有帮助, 谢谢讨论。后来看书，知道Si中的有害物质如金属原子等，多处于深能级，会造成载流子的强烈复合。应该和你说的是一回事。 2014-06-25 22:45:02
dyingsun: 金币+4, ★★★很有帮助, 谢谢讨论。后来看书，知道Si中的有害物质如金属原子等，多处于深能级，会造成载流子的强烈复合。应该和你说的是一回事。 2014-06-25 22:45:02
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解答：1、太阳能电池的效率大概由下面几个过程控制：光的吸收，生成载流子的数目，载流子的迁移，器件的制备。前三个是与材料密切相关的。从能级上来说，电子吸收光子给的能量从价带跃迁到导带，然后在外界电场的作用下迁移。Si纯度低的话，吸收光子后能够跃迁到导带上的电子就少了，纯度低，说明有杂质，材料有缺陷，缺陷会束缚电子或者空穴，会减少可以迁移到电极的电子的数目。其他新型材料纯度低，效率却不错，我只能说清我知道的一点，在材料内部，光吸收后产生的电子从一个地方转移的另一个地方需要能量即外加电场，迁移过程中会受到阻碍（晶格震动、缺陷、陷阱等），新型材料在这些方面有优势，具体我也不知道优势在哪里。纯度方面，我说个例子，很多材料进行掺杂，这掺杂的原子就是给原本材料中相邻两个原子位置中搭了个桥，电子从固有原子到杂质原子再到固有原子的迁移比直接从固有原子到固有原子的迁移更容易，其中的原因我还不是很清晰。当然，杂质原子肯定也有上面说过的缺陷、陷阱等阻碍作用，所以掺杂还有个合适的浓度。 2、问题2我也想知道，求交流 |
3楼2014-06-19 20:44:22
rwjghost
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4楼2017-03-07 16:52:45
