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是一种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，是光伏发电的核心！其本质是一个P-N结，电子空穴对的产生、分离、输运是太阳电池在工作时的三个核心过程。当太阳光照射到太阳电池上时，电池材料里的价带电子在吸收了能量大于其禁带宽度的光子后被激发到导带，产生电子空穴对。产生于耗尽区附近的光生载流子在浓度差的作用下扩散到空间电荷区，与产生于空间耗尽区中的光生载流子一同被内建电场E0分离，分离的电子和空穴分别在N端和P端积累，便在P-N结的两端就产生了一个与内建电场方向相反的电势差，这就是“光生伏特效应”。 从光伏电池工作原理出发，推导出的双二极管模型可以比较准确表示光伏电池的理论模型。
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