随着科技的发展人类对能源的需求已经超出了现有的传统的化石能源的储

备和开发，所以开发新型能源成为了全球研究的热门课题[5]。同时使用传统的化石能源会造成严重的环境污染，而是用水利、风力、太阳能进行发电供能，这些都是清洁、环保、可持续发展的新型能源。但是水利和风力发电只能在特殊的地形环境才能发电，并且其能源资源储量并不足以代替化石能源。而太阳能电池发电不用拘泥于特殊地形和建造规模，可以在都市的屋顶，也可以在荒芜的戈壁滩和沙漠里建造，从成百上千兆的大规模发电站到三五千瓦的家户使用的小型电池组都可以方便的组建。 

目前的各类的太阳能电池中以硅光电池发展使用最为广泛，但单晶硅的光电转换效率只有在15%左右，多晶硅在10%左右，薄膜电池的转换效率更低。所以如果太阳能电池的转换效率能大大提升的话，这对现有的能源结构和经济发展将是质的改变。 

1。4研究其伏安特性对发展光伏板的意义

太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。太阳能电池在本质上就是一个大面积的P-N结，它实际上是在N硅片上扩散硼形成了P层，然后使用电极引线将P层与N层引出，这样就形成了电池的正负极。在研究硅光电池时，在有一定的光照强度下会产生负载电压和电流，所以太阳能电池就有了输出功率[6]。在电压和电流变化时，其负载电阻也会发生相应的变化，在一定条件下就会有太阳能电池的最大输出功率。而利用光伏板的伏安特性曲线就可以非常直观的了解光伏板的功率输出特性，然后找到光伏板的最大输出功率，使其能在最大输出功率下工作来减少其能量损耗。并且研究其伏安特性曲线能更加了解其光电转换过程，来研究如何提升其光电转换效率。

2。 太阳能电池的工作原理文献综述

2。1光电效应

太阳能电池的工作原理主要涉及到光电效应、光伏效应和P-N结等原理。在实质上将光能转化为电能的过程都是光电转换，从物理效应上分类的话一般分为两大类：光子效应和光热效应。光子效应其实是单个光子对原子或者分子起作用产生电子，即光伏板吸收光子引起原子和分子内部电子的状态发生改变。而光热效应是吸收光能将其转化为晶格热运动能引起元件上的物理或者化学上的电学性质的变化。

2。2光伏效应

我们常说的太阳能电池其主要的工作原理其实是光伏效应，光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。其主要原理是当光照射到太阳能电池板上以后使得P-N结的电子—空穴对得到激发，同时P-N结内部有定向电场，这样就会使得电子、空穴分离定向运动，从而在两侧产生电荷堆积形成电势差这就是光生伏特效应[7]。

图1 太阳能电池发电原理

2。3太阳能电池的工作原理

太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。产生光伏效应的内部电势垒一般为常提到的就是P-N结，它的主要特质就是电学不对称性，有一个从N区指向P区的电场。它正常没有外来激发状态下处于稳定为零偏状态，当其处于正偏或者反偏状态时都会激发出电子—空穴对，也就是说当光照射在无论N区或是P区都会激发出电子—空穴对来。当光照射在P区时，光生空穴对P区空穴的浓度影响小，光生电子对P区的电子的浓度影响大，这样就形成了电子扩散[8]。当大部分的光生电子从P区进入P-N结时，就会被内电场影响飞到N区去，这是如果用电压表可以测得P区为正，N区为负的开路电压，接一个电流表的可以得到短路电流，这样就形成了太阳能电池。