下面是作者Disciple的有关功率半导体的文章。
光电效应(PhotovoltaicEffect)是把太阳的光照转换成电子，把光能转换成电能，然后形成电压的过程，即光生伏特效应。
硅片原料中加入硼原子和磷原子，形成PN结，在吸收太阳光后，由半导体产生的电子-空穴对，在势垒区内建立一个电场，就会发生漂移。电子和气泡漂移分离后分别流入N型和P型区。因此，就会在PN结周围产生与势垒电场方向相反的光生电场，从而产生正P型区和负N型区。
非平衡载流子是在PN结内部建电场的作用下产生的，当它反向穿过势垒区时，就会产生漂移电流，也就是光电流。然后就可以对外输出一定的能量。详细情况见下图：
让我们从数学模型中进一步了解PV效应的原理：
线路如下
由上述电路我们可以计算出输出电流I-U的方程式。
在这些参数中，UD是当量二极管两端的电压；Io是PN结的反向饱和电流；q是电子电荷，1.6*10=9C;k为玻尔兹曼常数，0.86*10*10=4eV/K;A是PN结曲线常数，取范围1~5;T是热力学温度。
产生的电压是：
U=UD-IRs
要得到光伏电池的I-U曲线，不仅要确定A、Iph、Io、Rsh、Rs等等值，还要研究光强与温度的关系。
在二极管电流ID与电流Ish并联电阻上，不计流过等效二极管的电流Ish，可获得短路电流为。
S是光强，Sref是参考光强，取1000W/m？Tref是光伏电池温度，Tref是参考温度298.15K,Iscn是参考光强度和参考温度下短路电流的数值。
当UD=U=Uoc时，得到的开路电压为：
这些参数中，Uoc是开路电压，Uocn是基准温度和基准光强下的开路电压。
功率最高点的电压电流和功率分别为：
在这些参数中，Im是最大功率点的输出电流；Imn是参考温度和参考光强下的输出电流；Um是最大功率点的输出电压；Umn是参考温度和参考光强下的输出电压。
PV电池输出电流：
其输出电压为V(光伏电池单片电压一般为0.4~0.7V，一般串联36/54/60/73/96片，电压约为18/27/30/36/48V)，系数a、b分别为。
按照材料，光伏电池主要分为：单晶硅，多晶硅，非晶硅，薄膜晶硅电池。
单晶硅电池转换效率高，稳定性好，但成本高；
无晶硅太阳电池则具有生产效率高、成本低、转换效率低、效率衰减快等特点；
铸型的多晶硅太阳能电池则具有稳定得转换效率，且性能价格比最高；
而薄膜晶体硅太阳能电池目前只能处于研发阶段。
铸造多晶硅太阳能电池已取代直拉型单晶硅，成为目前最主要的光伏材料。但铸型多晶硅太阳能电池的转换效率比直拉型单晶硅太阳能电池稍低，材料中存在着各种缺陷，如晶界、位错、微缺陷和材料中的杂质碳、氧，以及工艺过程中有污染的过渡族金属等，这些都是导致电池转换效率低下的主要原因，因此对铸造型多晶硅的缺陷和杂质规律及工艺中适当吸收杂质的方法进行研究，钝化工艺是进一步提高其性能的关键。此外，寻找一种适用于铸造多晶硅表面织构化的湿化蚀方法，是目前制备高效高效电池的重要技术。
太阳能电池作为太阳能逆变器中的能量转换部分，其性能的提高是非常重要的，所以开发它我认为也是“急不可耐”的，当然还是要稳中求进。
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