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53页PPT详解光伏发电系统的工作原理及设计基础知识，纯干货！
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干货！
光伏发电系统的运行方式
我们常说的“光伏”指太阳能光伏发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。
简单来说，离网、并网的区别在于有没有蓄电池。
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独立运行光伏发电系统
独立光伏发电系统是相对于并网发电系统而言的，属于孤立的发电系统，也叫离网光伏发电系统。
（树上鸟教育电气设计）（离网运行系统）
其建设的主要目的是解决无电问题。
偏远无电地区供电可靠性受气象环境、负荷等因素影响，供电稳定性也相对较差，需要加装能量储存和能量管理设备。
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并网运行光伏发电系统
并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电，实现与电网连接并向电网输送电能。
（并网运行系统）
这种发电系统较为灵活性，日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
综上，并网系统不会出现因电力供应不足而断电的情况。
3
光伏发电系统的设计。
太阳能电池基础知识
第一：太阳能电池基础知识第一：太阳能电池基础知识(说明：文档中图形，稍后补上）编辑本段回目录太阳电池片的工作原理第1章1 半导体物理基础1.1 半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如GaxAL1-xAs，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8∼10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14×103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m左右。
太阳能电池介绍
北京太阳能研究所 ＝18.6%
商业化单晶硅电池组件
商业化单晶硅电池组件－Sanyo a-Si/c-Si电池 （实验室最好效率： ＝22.3%）
多晶硅高效电池
◆多晶硅材料制造成本低于单晶硅CZ材料， ◆能直接制备出适于规模化生产的大尺寸方
型硅锭，240kg, 400kg, ◆制造过程简单、省电、节约硅材料，
反 电 极 制 备
第四步：组装电池
小心地把着色后的电极从溶液中取出，并用 水清洗。烘干之前再用乙醇或异丙醇清洗一下，以 确保将着色后的多孔TiO2膜中的水份除去。把烘干 后的电极的着色膜面朝上放在桌上，再把涂有催化 剂的反电极放在上面，把两片玻璃稍微错开，以便 于利用未涂有TiO2的电极部分和反电极作为电池的 测试用。
染料敏化
在染料敏化半导体太阳能电池中，由于一些 宽隙的半导体（如TiO2）的禁带宽度相当于 紫外区的能量，因而捕获太阳光的能力非常 差，无法将其直接用于太阳能的转换。
若寻找一些可以与这些宽隙半导体的导带和 价带能量匹配的染料，使其吸附在半导体的 表面上，利用染料对可见光的强吸收从而将 体系的光谱响应延伸到可见区，这种现象就 叫做半导体的染料光敏化作用，而具有这种 特性的染料就光敏化染料 。
染料敏化太阳电池（DSSC）
什么是染料敏化太阳电池？
全称为“染料敏化纳米薄膜太阳电池 ” 模拟自然界中的光合作用原理 采用吸附染料的纳米多孔二氧化钛半导体
膜作为光阳极，并选用适当的氧化－还原 电解质，用镀铂的导电玻璃作为光阴极， 只要太阳光一照到电池上，它就会源源不 断的开始发电了。
第二步：利用天然染料把二氧化钛膜着色
在新鲜的或冰冻的黑莓、山莓和石榴籽上滴 3—4滴水，再进行挤压、过滤，即可得到我们所 需要的初始染料溶液；也可以把TiO2 膜直接放在 已滴过水并挤压过的浆果上，或在室温下把TiO2 膜浸泡在红茶(木槿属植物) 溶液中。有些水果和 叶子也可以用于着色。如果着色后的电极不立即 用，必须把它存放在丙酮和脱植基的叶绿素混合 溶液中。
太阳能电池板基础知识详解
太阳能电池板基础知识详解一基础知识(1)太阳能电池板的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.●半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子.●PN结合型太阳能电池太阳能电池是由P型半导体和N型半导体结合而成,N型半导体中含有较多的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,当P型和N型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往P型区移动,带负电子的电子往N型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.(2)太阳能电池种类※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料.化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用.※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质.(3)多晶硅太阳能电池的制造方法(4)太阳能电池关连的名称和含义●转换效率太阳能电池的转换效率是指电池将接收到的光能转换成电能的比率※标准测试状态由于太阳能电池的输出受太阳能的辐射强度,温度等自然条件的影响,为了表述太阳能电池的输出和评价其性能,设定在太阳能电池板的表面温度为25度,太阳能辐射强度为1000 w/㎡、分光分布AM1.5的模拟光源条件下的测试为标准测试状态.小知识晶硅类理论转换效率极限为29%,而现在的太阳能电池的转换效率为17%~19%,因此,太阳能电池的技术上还有很大的发展空间●太阳能电池输出特性【太阳能电池电流---电压特性(I-V曲线)】●太阳能电池对环境的贡献①对防止地球温暖化,减轻对地球环境的贡献从太阳能发电系统排放的二氧化碳,即使是考虑其生产过程的排放量,也绝对少于传统的燃料发电设备,是防止地球温暖化的环保设备.同时在发电时,不排放氧化硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境的压力.例：3kW太阳能发电系统对环境污染物的削减量石油替代量：729L/年减排放CO 2能力：540kg-C/年森林面积换算：5544㎡②对能源和节能的贡献太阳能电池2。
太阳能电池简介
標題: 太陽能電池發展狀況內容:一、太陽能電池原理：太陽能電池與一般的電池不同。
太陽能電池是將太陽能轉換成電能的裝置，且不需要透過電解質來傳遞導電離子，而是改採半導體產生PN 結來獲得電位。
當半導體受到太陽光的照射時，大量的自由電子伴隨而生，而此電子的移動又產生了電流，也就是在PN 結處產生電位差。
因此，太陽能電池需要陽光才能運作，所以大多是將太陽能電池與蓄電池串聯，將有陽光時所產生的電能先行儲存，以供無陽光時放電使用，如附圖1。
二、太陽能電池分非晶、單晶及多晶三種：（一）單晶矽的組成原子均按照一定的規則，週期性地排列，它的製作方法是把矽金屬（純度為99.999999999％，11 個9）熔融於石英坩堝中，然後把晶種插入液面，以每分鐘2 ~ 20 轉的速率旋轉，同時以每分鐘0.3 ~ 10 毫米的速度緩慢的往上拉引，如此即可形成一直徑4 ~8 吋單晶矽碇，此製作方法稱為柴氏長晶法（Czochralski method。
用單晶矽製成的太陽電池，效率高且性能穩定，目前已廣泛應用於太空及陸地上。
（二）多晶矽的矽原子堆積方式不只一種，它是由多種不同排列方向的單晶所組成。
多晶矽是以熔融的矽鑄造固化而成，因其製程簡單，所以成本較低。
目前由多晶矽所製作出的太陽電池產量，已經逐漸超越單晶矽的太陽電池。
（三）非晶矽乃是指矽原子的排列非常紊亂，沒有規則可循。
一般非晶矽是以電漿式化學氣相沈積法，在玻璃等基板上成長厚度約一微米左右的非晶矽薄膜。
因為非晶矽對光的吸收性比矽強約500 倍，所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收，且不需要使用昂貴的結晶矽基板，而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基板，如此不僅可以節省大量的材料成本，也使得製作大面積的太陽電池成為可能（結晶矽太陽電池的面積受限於矽晶圓的尺寸）。
單、多晶太陽能電池較非晶太陽能電池能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能，但單、多晶的價格比非晶的價格貴兩三倍以上，在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能。
太阳能电池基础知识定义及介绍
太阳能电池基础知识定义及介绍第一篇：太阳能电池基础知识定义及介绍太阳能电池基础知识定义及介绍中文名称：太阳能电池英文名称：solar cell 定义1：将太阳辐射直接转换成电能的器件。
所属学科：电力（一级学科）；可再生能源（二级学科）定义2：以吸收太阳辐射能并转化为电能的装置。
所属学科：资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
目录历史太阳能电池的原理光—热—电转换光—电直接转换太阳能电池产业现状全球太阳能电池产业现状我国太阳能电池产业现状太阳能电池及太阳能发电前景简析太阳能电池的分类太阳能电池的分类简介（1）硅太阳能电池（2）多元化合物薄膜太阳能电池（3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池（4）纳米晶太阳能电池（5）有机太阳能电池太阳能电池（组件）生产工艺封装流程：组件高效和高寿命如何保证：太阳电池组装工艺简介：太阳能电池阵列设计步骤太阳能电池发展市场太阳能电池发展市场简介利用太阳能电池的离网发电系统利用太阳能电池的并网发电系统新型太阳电池染料敏化太阳电池串叠型电池历史太阳能电池的原理光—热—电转换光—电直接转换太阳能电池产业现状全球太阳能电池产业现状我国太阳能电池产业现状太阳能电池及太阳能发电前景简析太阳能电池的分类太阳能电池的分类简介（1）硅太阳能电池（2）多元化合物薄膜太阳能电池（3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池（4）纳米晶太阳能电池（5）有机太阳能电池太阳能电池（组件）生产工艺封装流程：组件高效和高寿命如何保证：太阳电池组装工艺简介：太阳能电池阵列设计步骤太阳能电池发展市场太阳能电池发展市场简介利用太阳能电池的离网发电系统利用太阳能电池的并网发电系统新型太阳电池染料敏化太阳电池串叠型电池展开编辑本段历史术语“光生伏打(Ph otovoltaics)”来源于希腊语，意思是光、伏特和电气的，来源于意大利物理学家亚历山德罗·伏特的名字，在亚历山德罗·伏特以后“伏特”便作为电压的单位使用。
太阳能电池知识介绍
ECME-SME
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ECME-SME
多元化合物薄膜太陽能電池
1、硫化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池 效率高，成本較單晶矽電池低，並且也易於大規模生產，但 由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，並不是晶 體硅太陽能電池最理想的替代產品。 2、砷化鎵太陽能電池的轉換效率可達28%，GaAs化合物材 料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能 力強,對熱不敏感，適合於製造高效單結電池。但是GaAs材 料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。 3、銅銦硒太陽能電池（簡稱CIS）適合光電轉換，不存在 光致衰退問題，轉換效率和多晶矽一樣。具有價格低廉、性 能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太陽能電池的一 個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由於銦和硒都是比 較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。
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ECME-SME
硅太陽能電池的制作工藝
工藝說明 3、背面串接：背面焊接是將36片電池串接在一 起形成一個元件串，我們目前採用的工藝是手 動的，電池的定位主要靠一個膜具板，上面有 36個放置電池片的凹槽，槽的大小和電池的大 小相對應，槽的位置已經設計好，不同規格的 元件使用不同的範本，操作者使用電烙鐵和焊 錫絲將“前面電池”的正面電極（負極）焊接 到“後面電池”的背面電極（正極）上，這樣 依次將36片串接在一起並在組件串的正負極焊 接出引線。
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ECME-SME
太陽能電池的應用
太陽能電池
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ECME-SME
什么是太陽能電池？
太陽能電池是一種對光有響應并且能夠將 光能轉換成電力的器件。 而能產生光電 轉換效應的材料有許多種，如：單晶硅， 多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅，染料 敏化纳米晶体等。
《太阳能电池知识介绍》
流出
制绒后称 重
检查绒 面
甩干
喷淋
水洗
制绒和清洗—硅片表面损伤层的去除
表面损伤层的危害 表面损伤层如果去除不净，将会导致残余缺陷、残余缺陷在后续高温处 理过程中向材料深处继续延伸、切割过程中导致的杂质未能完全去除，这些 都会增加硅片的表面复合速率，严重影响电池片的效率。 损伤层的去除方法 就目前线切割技术来说，一般硅片表面的损伤层厚度（双面）保持在 10um，通过硅片的减薄量来衡量。对于单晶硅片，通常采用粗抛或细抛的方 法来消除。但由于现在市场上的硅片普遍较薄，所以，粗泡的方法一般不会 采用。我们目前单晶制绒的工艺，制绒前的高温稀碱超声就是细抛。对于多 晶硅片，通常都会在制绒的同时已经对损伤层进行了去除，单晶有时候也是 采用这样的方法的。
多晶硅制绒是损伤层的去除和制绒面同时 进行的。控制的主要参数是减薄量。为保证 损伤层的去除干净，减薄必须要够，但不能 过大。我们使用的多晶酸腐工艺是适用的 CrO3和HF，CrO3的主要作用是起氧化，HF的 作用是去除氧化层，二者结合在一块使得硅 片不断的剥离反应。单独一样化学药品是达 不到腐蚀效果的。
关键的工艺参数是射频功率和刻蚀时间，效果反应为有效刻蚀宽度。
刻蚀不足：电池的并联电阻会下降。 射频功率过高：等离子体中离子的能量较高会对硅片边缘造成较大的轰 击损伤，导致边缘区域的电性能差从而使电池的性能下降。在结区（耗 尽层）造成的损伤会使得结区复合增加。 刻蚀时间过长：刻蚀时间越长对电池片的正反面造成损伤影响越大，时 间长到一定程度损伤不可避免会延伸到正面结区，即出现钻刻现象，从 而导致损伤区域高复合。 射频功率太低：会使等离子体不稳定和分布不均匀，从而使某些区域刻 蚀过度而某些区域刻蚀不足，导致并联电阻下降。
太阳能电池基础知识.doc
一,基础知识(1)太阳能电池的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.●半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子.光激励核核电子空穴电子●PN 结合型太阳能电池电子对太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流..－＋－N 型PN 结＋－＋＋－＋－＋－N 区－－－－PN 结合＋－＋＋－＋－＋－电势＋＋＋＋＋＋P 区－＋－P型(2)太阳能电池种类硅半导体结晶类非晶类单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池转换效率:17%转换效率:14%转换效率:6-7%空间用民用民用民用23-族化合转效:24%空间化导体2-族化合电池转效:10%民1-3-6 族化合物电池转换效率:8%※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用.※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质.※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的 70%以上).(3)多晶硅太阳能电池的制造方法铸造工艺高温冶炼(1400 度以上) 将经过还原后的金属硅原料注入铸造炉内,同时注入硅烷气体在高温熔化的同时进行化学冷却成锭基片厚度(220 微米)破锭(150mm*155mm)切片(线切割)PN 结合(正面N 极,反面P 极)减反膜形成芯片工艺N 极烧结电极印刷( 正反通过电极,汇集电。
太阳能电池简介介绍
通过适当的电极收集和引导，这些 自由电子和自由空穴可以形成电势 差，从而产生电流。
太阳能电池的效率与性能参数
转换效率：太阳能电池的转换效率是指电池将光 能转换为电能的比例，通常以百分比表示。高效 率意味着电池能更好地利用光能。
填充因子：填充因子是太阳能电池最大功率与开 路电压和短路电流乘积之比，它反映了电池的输 出特性。高填充因子意味着电池更接近理想电源 。
开路电压和短路电流：开路电压是电池在空载状 态下的电压，短路电流是电池短路时的电流。这 两个参数是评估太阳能电池性能的重要指标。
这些是关于太阳能电池基本原理的简要介绍，它 们为我们理解和应用太阳能电池提供了基础。
02
太阳能电池的主要类 型
硅基太阳能电池
晶体硅太阳能电池
利用晶体硅材料制成的太阳能电池， 主要包括单晶硅和多晶硅两种类型。 晶体硅太阳能电池转换效率高，稳定 性好，但成本相对较高。
其他新型太阳能电池
染料敏化太阳能电池：利用染料吸收太阳光并产生电流的太阳能电池，具有低成本、高效率 和可柔性化等优点。
有机太阳能电池：以有机材料为主体的太阳能电池，具有轻质、柔性、可低成本制备等特点 。目前转换效率正在不断提升。
在这些不同类型的太阳能电池中，每种电池都有各自的优势和不足。随着技术的不断进步和 产业的发展，太阳能电池的转换效率、稳定性和成本等方面将持续改善，为太阳能发电领域 的广泛应用奠定坚实基础。
技术创新推动
不断的技术创新和成本降低，将提高太阳能电池 的竞争力，加速其在各个领域的应用。
3
政策扶持
各国政府纷纷出台支持清洁能源发展的政策，将 为太阳能电池市场提供有力支持，促进市场的快 速发展。
THANKS
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太阳能电池组件基本知识
5、太阳能电池组件中 的潜在问题
第十八页，编辑于星期三：十三点 十五分。
①、组件功率负偏差 ② 、电池片逆电流 ③ 、EVA黄变、脱层、气泡 ④ 、TPT折皱
⑤ 、接线盒防水性和电极接触强度 ⑥ 、铝边框强度和耐腐蚀性
第十九页，编辑于星期三：十三点 十五分。
⑦ 、组件电绝缘性 ⑧ 、玻璃透光率及玻璃强度
⑦组件电绝缘性能差，采用绝缘性差的背板，当
电压过高时造成组件背板击穿，引起短路事故， 导致工程瘫痪；同时工程并网运行时产生漏电， 严重时会造成人员伤亡
第二十九页，编辑于星期三：十三点 十五分。
原因分析
• 使用低质量、耐压在600V以下的TPT背板 • 对TPT没有绝缘和耐压检测能力，对于低质量
的TPT无法控制
第五页，编辑于星期三：十三点 十五分。
3、标准晶体硅太阳电池组件分类、 封装结构及材料
a、标准晶体硅太阳电池组件分类 b、标准晶体硅太阳电池组件封装结构
c、标准晶体硅太阳电池组件封装材料
第六页，编辑于星期三：十三点 十五分。
太阳电池组件分类
单晶硅组件
多晶硅组件
第七页，编辑于星期三：十三点 十五分。第ຫໍສະໝຸດ 页，编辑于星期三：十三点 十五分。
3．TPT（聚氟乙烯复合膜）：用于太阳电池组 件封装的TPT至少应该有三层结构：外层保护层 PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂 薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处 理和EVA具有良好的粘接性能。
另外其颜色为白色，对阳光起反射作用，因 此对组件的效率略有提高，并因其具有较高 的红外发射率，还可降低组件的工作温度， 提高组件的效率。
第十二页，编辑于星期三：十三点 十五分。
电池片筛选
太阳能电池相关内容
太阳能电池相关内容.txt我们用一只眼睛看见现实的灰墙，却用另一只眼睛勇敢飞翔，接近梦想。
男人喜欢听话的女人，但男人若是喜欢一个女人，就会不知不觉听她的话。
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太阳能电池默认分类 2010-01-13 08:57:41 阅读226 评论2 字号：大中小订阅中科普知识：太阳能光伏知识 1、 1、太阳能电池发电原理: 太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。
能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。
它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。
P 型晶体硅经过掺杂磷可得 N 型硅，形成 P-N 结。
如图1所示。
用文字图描述如下：当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在 P-N 结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。
2、晶体硅太阳电池的制作过程: "硅"是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。
自从上个世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维，20 世纪末，我们的生活中处处可见"硅"的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快的。
生产过程大致可分为五个步骤:a)提纯过程 b)拉棒过程 c)切片过程 d)制电池过程e)封装过程. 如下图所示：3、太阳电池的应用: 上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。
如：太阳能庭院灯，太阳能发电户用系统,村寨供电的独立系统，光伏水泵（饮水或灌溉）,通信电源，石油输油管道阴极保护，光缆通信泵站电源,海水淡化系统，城镇中路标、高速公路路标等。