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半导体材料是太阳能灯电池的重要材料。

时间:2018-12-20 浏览:779次

    导读:半导体材料太阳能庭院灯太阳能灯电池制作过程中不可或缺的重要材料。本篇文章重在科普半导体及其独特性能

    什么是半导体?半导体有哪些独特性能?



    太阳能光伏电池之所以能够将太阳光转化成电能,是由于它是利用太阳能光电材料制成的,而太阳能光电材料是一类重要的半导体材料。因此,要想了解太阳能光伏电池,就应该首先了解什么是半导体。
    什么是半导体呢?半导体是人们将物质按电学性质进行分类时所赋予的一个名称。为了搞清何为半导体。先来看看半导体与其他材料的主要区别。
半导体与其他材料的区别主要表现在电学性质上,尤其是在导电性质上,一个物体导电好坏,可从其电导率来看。电导率是表示一个物体导电性能好坏的物理量,导电好的电导率就高;导电差的电导率就低,电导率的单位是S/m或者Ω^(-1)·m^(-1)。
    电导率这个单位很少用到,一般人不太熟悉,所以分辨一个物体导电好坏时,也可以看这电阻率。
    电阻率是反映一个物体对电流阻碍的大小,其实,它也是一个反映物体导电性能好坏的物物体的电阻率理量。电导率与电阻率是互为倒数关系,电阻率高的,阻碍就大,电流就难以通过,因此导电就差;反之,电阻率低的,阻碍就小,电流就容易通过,因此导电就好。
    一般的物体有导电和非导电之分,导电的简称为导体,例如铜、铝、铁、银等,它们的电阻率很低,其导电性能非常好,一般室温下的电导率,在10^(-6)~50^(-5)Ω·cm以下;非导电的简称为绝缘体,例如玻璃、橡胶、陶瓷、塑料等,它们的电阻率很高,其导电性能非常差,一般室温下的电阻率大于1010·cm;而半导体材料室温下的电导率,在10^10Ω·cm之间。由此可以看出,半导体既不是导体,也不是绝缘体,是在导体与绝缘体之间的物体,是特殊的一类。

太阳能灯中半导体的特性

    当然,单从半导体的导电能力介于导体和绝缘体之同这一点来说,它还不至于引起人们如此重视,也不会得到如此广泛的应用。现在,半导体之所以成为人们的“宠儿”,是因为其具有一些独特性能。
    半导体材料的独特性能主要包括以下几个方面:
    (1)半导体材料的电阻率与它自身所含的杂质关系很大,当半导体材料中含有极微量的杂质时,就可使其电导率有很大变化。
    (2)半导体材料的电导率随温度变化,纯度较高时,其电导率的温度系数为正值。也就是说。随温度的升高,其电导率增大,即电阻率变小;金属与其相反,其电导率随温度升高而下降;当半导体的温度升到某一点时,其电导率与金属导体的相近
    (3)半导体材料遇光时,电导率变大,或者在结处产生电动势
    (4)半导体材料的电阻率在电、磁等因素的作用下也都会产生大范围波动。
    (5)半导体材料有独特的导电性能,电流是由带正电的空穴和带负电的电子的定向传输实现的,既可以电子导电,如N型半导体;也可以空穴导电,如P型半导体。
    (6)半导体材料与金属接触面或不同的导电类型的半导体材料接触面(结)能显出整流作用。
    (7)半导体材料具有霍尔效应
    (8)半导体材料具有较敏感的压电效应。半导体材料具有许多独特性能,所以用途相当广泛,它能制成晶体管、集成电路、探测器和微波器件,也能制成太阳能光伏电池。半导体材料的电阻率对温度、光照、磁场、压力、湿度、杂质浓度因素非常敏感,所以能制成发光、发电、磁敏、压敏、气敏、湿敏、热电转换等器件。


    根据以上以半导体材料制成太阳能灯电池在温度高的时候,导电率变大了。户外太阳能灯的转化率也就比户内的更高了,像太阳能庭院灯太阳能草坪灯等的户外太阳能投光灯的太阳能能量储存也更快了。
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