2004 年全国太阳能光伏组件技术培训班 

类似

p-n 结正偏，在单位面积的太阳电池中把

)

(

λ

L

J

看为各区贡献的光电流密度之和

 

)

(

)

(

)

(

λ

λ

λ

p

c

n

L

J

J

J

J

+

+

=

                                                                                      （2-4） 

其中

)

(

λ

n

J

、

)

(

λ

c

J

、

)

(

λ

p

J

分别表示

n 区、耗尽区、p 区贡献的光电流密度。在考虑

各种产生和复合后，即可以求出每一区中光生载流子的总数和分布，从而求出电流密度。

 

先考虑

n

J

和

p

J

，根据肖克莱关于

p-n 结的理论，假设图 2-1 的太阳电池满足： 

(1)  光照时太阳电池各区均满足 pn>n

i

2

，即满足小注入条件。

 

(2)  耗尽区宽度 W<扩散长度 L

p

，并满足耗尽近似。

 

(3)  基区少子扩散长度 L

p

>电池厚度 H，结平面为无限大，不考虑周界影响。 

(4)  各区杂质均已电离。 
于是可列出在一维情况下，描述太阳电池工作状态的基本方程：

 

对

n 区 

dx

dp

qD

p

q

J

n

p

n

n

p

p

−

=

ε

µ

                                                                                           （2-5） 

dx

dJ

q

U

G

dt

dp

p

n

L

n

1

−

−

=

                                                                                              （2-6） 

对

p 区 

dx

dn

qD

n

q

J

p

n

p

p

n

n

+

=

ε

µ

                                                                                           （2-7） 

dx

dJ

q

U

G

dt

dn

n

p

L

p

1

+

−

=

                                                                                             （2-8） 

)

(

0

n

p

N

N

q

dx

d

A

D

r

+

+

−

=

ε

ε

ε

                                                                                   （2-9） 

入射

光

 

H

W

p

n 

E

h

1

2

3 

x 

x

n 

x

j

x

p

x

H 

图

2-1 太阳电池结构