第二章 太陽能電池的基本原理 及其結構 2-1 太陽能電池的基本原理 2-2 太陽能電池的基本結構 2-3 太陽能電池的製作
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 2 內容大綱 本章節的內容，主要地是簡述式討論 太陽能電池的基本原理 太陽能電池的基本結構 太陽能電池的製作 28
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 太陽能電池的基本原理 表 2-1 物理式電池以及化學式電池的種類以及其分類 28
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 4 一般太陽能電池所使用的核心材料是半導 體材料，在自然界中的半導體材料種類： 有機半導體材料 無機半導體材料 在無機半導體材料方面： 矽系列半導體材料 化合物系列半導體材料 陶瓷系列半導體材料 量子力學以及光電效應 29
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 5 在矽材料之中，摻雜第五族的元素於其內， 則所形成的半導體是帶有較多電子的 n 型 半導體 倘若摻雜第三族的元素於其內，則所形成 的半導體是帶有較多電洞的 p 型半導體 當 p 型半導體以及 n 型半導體接合在一起的 時候，因為兩端的自由電子以及電洞濃度 不同而產生擴散現象， p 型半導體中的電 洞濃度較高的，而向 n 型半導體方面擴散 量子力學以及光電效應 31
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 量子力學以及光電效應 32 圖 2-2 p-n 接面型半導體 元件結構、能帶、 位能、以及電場分 布的示意圖
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 7 太陽電池元件以及發光二極體元件，均 是含有兩個電極的二端子型元件 太陽電池元件是光電效應 發光二極體元件是電光效應 量子力學以及光電效應 33
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 太陽能電池的基本結構 33 圖 2-3p-n 接面型太陽能電池元件的基本結構及其組成
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 太陽能電池的基本結構 34 圖 2-3p-n 接面型太陽能電池元件的基本結構及其組成
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 太陽能電池的基本結構 34 圖 2-4p-n 接面型太陽能電池元件的能帶示意圖
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 11 太陽能電池附有負載的等效電路 (Equivalent Circuit) ，包含： 電流源 (I L ) 二極體飽和電流 (I S ) 電阻 (R L ) 2-2 太陽能電池的基本結構 35 圖 2-5 太陽能電池元件附 有負載的 (a) 以及 無負載的 (b) 等效 電路
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 12 太陽能電池沒有負載的等效電路圖 如圖 2-5(b) 2-2 太陽能電池的基本結構 35 圖 2-5 太陽能電池元件附 有負載的 (a) 以及 無負載的 (b) 等效 電路
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 13 太陽能電池元件的理想電流 - 電壓 (I-V) 特性，可表示為： 此一公式所繪製的曲線，分布於直角座標 第四象限所圍的區域 所得四方形的面積大小即是最大輸出功率， 如圖 2-6(a) 所示 2-2 太陽能電池的基本結構 35
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 14 由圖 2-6(b) 可以得知： 短路電流 (Short Circuit Current, ISC) 開放電路或斷路電壓 (Open Circuit Voltage, VOC) 最大電流值 (Maximum Current, Im) 最大電壓值 (Maximum Voltage, Vm) 2-2 太陽能電池的基本結構 35
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 太陽能電池的基本結構 36 圖 2-6 太陽能 電池元件的電流 電壓關係曲線 (a) 以及短路電流、 斷路電壓、最大 電流值、以及最 大電壓值等參數 (b) 示意圖
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 16 太陽能電池元件的理想光電轉換效率或能量 轉換效率 ( ) 為： 形狀因子 (Fill Factor, FF) 的定義為： 2-2 太陽能電池的基本結構 37
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 17 若太陽能電池有串聯電阻負載的時候，則 其等效電路示意圖，如圖 2-7 所示 2-2 太陽能電池的基本結構 38 圖 2-7 太陽能電池有串聯電阻負載的等效電路示意圖
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 18 因接面使用材料的種類而區分，則太陽能 電池元件的種類： 同質接面型太陽能電池元件 (Homo-Junction Solar Cell) 異質接面型太陽能電池元件 (Hetero-Junction Solar Cell) 2-2 太陽能電池的基本結構 39
第二章 太陽能電池的基本原理及其結構 P 19 單晶圓片型矽太陽能電池的生產流程，其 內容如下： 2-3 太陽能電池的製作 43 圖 2-9 單晶圓片型矽太陽能電池的生產流程