(1）為了獲得所需的材料，人們將某種雜質(zhì)添加到半導(dǎo)體材料中的過(guò)程稱(chēng)為摻雜。
(2）將5價(jià)電子的磷摻入到純硅晶格中，多出一個(gè)自由電子，約0.04eV的能量，從而產(chǎn)生導(dǎo)電子運(yùn)動(dòng)，而磷原子缺少一個(gè)電子，成為帶正電的磷離子，由于磷離子在晶體中起放電作用，所以5價(jià)磷被稱(chēng)為宿主型雜質(zhì)，也叫N雜質(zhì)。
(3）將3價(jià)電子的硼摻入到純硅晶格中，少出1個(gè)自由電子，所以要從硅原子的價(jià)鍵中得到1個(gè)電子來(lái)填充，同時(shí)在硅原子上產(chǎn)生一個(gè)空穴，而成為帶負(fù)電的。因此，3價(jià)硼被稱(chēng)為主雜質(zhì)，也叫P雜質(zhì)。用于太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料是一種介于導(dǎo)體和絕緣體之間的特殊物質(zhì)。像任何物質(zhì)的原子一樣，半導(dǎo)體的原子也是由一個(gè)帶正電的原子核和一個(gè)帶負(fù)電的電子組成。當(dāng)受到外部能量的作用時(shí)，這些電子從軌道上變成自由電子，并在原來(lái)的位置上留下一個(gè)”洞”。如果在硅晶體中加入硼、鎵和其他元素，它就成為空穴型半導(dǎo)體，通常用符號(hào)P表示；如果加入磷、砷和其他元素釋放電子，它就成為電子型半導(dǎo)體，用符號(hào)N表示；如果這兩種半導(dǎo)體結(jié)合起來(lái)，交匯處將形成一個(gè)P-N結(jié)。太陽(yáng)能電池的P-N結(jié)就像一堵墻，阻礙了電子和空穴的移動(dòng)。當(dāng)太陽(yáng)能電池被太陽(yáng)光照射時(shí)，電子接受光能并向N型區(qū)域移動(dòng)，使N型區(qū)域帶負(fù)電，而空穴則向P型區(qū)域移動(dòng)，使P型區(qū)域帶正電。這樣一來(lái)，P-N結(jié)將在兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這通常被稱(chēng)為電壓。這種現(xiàn)象就是上面提到的”光伏效應(yīng)”。
能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多種，如：?jiǎn)尉Ч?、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒化銦銅等。它們的發(fā)電原理基本上是相同的。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)在以晶體硅為例來(lái)描述光伏發(fā)電過(guò)程。當(dāng)光照到太陽(yáng)能電池表面時(shí)，部分光子被硅材料吸收；光子的能量轉(zhuǎn)移到硅原子上，使電子遷移，成為自由電子聚集在P-N結(jié)的兩側(cè)，形成電位差，當(dāng)接通外部電路時(shí)，在電壓的作用下，會(huì)有電流流經(jīng)外部電路，產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：將光子能量轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。
