题目
8. 在足够能量的光照条件,晶体硅太阳电池在 P-N 结内建电场的作用下,N 区的什么向 P区运动,P 区的什么向 N 区运动?
8. 在足够能量的光照条件,晶体硅太阳电池在 P-N 结内建电场的作用下,N 区的什么向 P区运动,P 区的什么向 N 区运动?
题目解答
答案
答:N 区的空穴向 P 区运动,P 区的电子向 N 区运动
解析
考查要点:本题主要考查晶体硅太阳电池在光照条件下P-N结内建电场对载流子运动的影响,重点理解光生载流子的分离机制。
解题核心思路:
- 明确P-N结内建电场的方向(由P区指向N区)。
- 少数载流子在内建电场作用下的漂移方向:
- 空穴作为正电荷,沿电场方向(P→N)移动。
- 电子作为负电荷,逆电场方向(N→P)移动。
- 光照产生电子-空穴对后,少数载流子被内建电场分离,形成电流。
破题关键点:
- 区分多数载流子与少数载流子的运动方向。
- 结合内建电场方向,判断载流子的漂移方向。
在光照条件下,晶体硅太阳电池的P-N结内建电场仍然存在。此时,光生电子-空穴对的产生打破了平衡:
-
N区的空穴(少数载流子):
- 空穴是正电荷,受内建电场(P→N)作用,向P区漂移。
- 这一过程形成N区空穴向P区运动。
-
P区的电子(少数载流子):
- 电子是负电荷,受内建电场作用,逆电场方向(N→P)移动,即向N区漂移。
- 这一过程形成P区电子向N区运动。
总结:光照下,内建电场驱动N区的空穴和P区的电子发生漂移,形成电流。