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是一種是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，是光伏發電的核心！其本質是一個P-N結，電子空穴對的產生、分離、輸運是太陽電池在工作時的三個核心過程。當太陽光照射到太陽電池上時，電池材料里的價帶電子在吸收了能量大于其禁帶寬度的光子后被激發到導帶，產生電子空穴對。產生于耗盡區附近的光生載流子在濃度差的作用下擴散到空間電荷區，與產生于空間耗盡區中的光生載流子一同被內建電場E0分離，分離的電子和空穴分別在N端和P端積累，便在P-N結的兩端就產生了一個與內建電場方向相反的電勢差，這就是“光生伏特效應”。 從光伏電池工作原理出發，推導出的雙二極管模型可以比較準確表示光伏電池的理論模型。
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