







−

=

1

0

nKT

qU

e

I

I

                                                   

其中

0

I

是二极管的反向饱和电流

,

n

是理想二极管参数

,理论值为 1。

K

是玻尔兹曼常量

,

q

为电子的电荷量

,

T

为热力学温度。（可令

nKT

q

=

β

）

2、光电效应理论和光伏电池产生机理。

由半导体理论知

,二极管主要是由如图所示的能隙为

V

C

E

E

−

的半导体所构成。

C

E

为

半导体导电带，

V

E

 

为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，光子被半导体所吸收，

并产生电子

-空穴对。 电子-空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一现象称

为光伏效应。
 

　光电流示意图

 
 3、太阳能电池的理论模型

太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、

一个并联电阻

Rsh 与一个电阻 R

S

所组成。如图

图中

Iph 为太阳能电池在光照时该等效电源输出电流，Id 为光照时，通过太阳能电池

内部二极管的电流。由基尔霍夫定律得：

式中

I 为太阳能电池输出电流，U 为输出电压。

得

假定

                 ，太阳能电池可简化为下图

I

p

I

d

I

R

sh

I

ph

-I

d

Rs

U

R

L

+

-

0

)

(

=

−

−

−

+

sh

d

ph

s

R

I

I

I

U

IR

d

sh

ph

sh

s

I

R

U

I

R

R

I

−

−

=

+

)

1

(

0

=

∞

=

s

sh

R

R

和