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光伏效应的原理是指利用半导体材料在光照下产生电子 - 空穴对,进而通过内建电场分离电荷并收集电能的过程。当太阳光线照射到光伏电池表面时,光子能量若大于半导体材料的禁带宽度,就能激发价带中的电子跃迁至导带,形成自由电子和空穴。由于在 p-n 结内部存在由掺杂形成的内建电场,该电场会驱使电子向 n 区移动,空穴向 p 区移动,从而在结区两侧建立起电势差,即光生电压。若将两侧电极通过外电路连接,电荷便能持续流动形成电流。这一过程将光能直接转换为电能,无需 moving 机械部件,具有效率高、寿命长等显著优势。光伏效应是太阳能利用的核心机制,其本质是将光能转化为电能的物理现象。
一、基础机制与能量转换
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