电池布置图

通过分析实际P2N结与理想模型的差异，建立了P2N结二极管和太阳能电池的数学模型。

模型；利用Matlab中的系统仿真模块库，建立仿真模型，设置参数，求解模型方程，绘制1对图形。

在一定照度下，太阳能电池的开路电压、短路电流和填充因子受不同的旁路电阻和串联电阻的影响。

并与硅太阳能电池的实测伏安特性进行了比较。

结果表明，等效旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流。仿真结果和实验测量值为1。

结果是一致的1。

P2N结；伏安特性；等效电路模型；太阳能电池

中国图书馆分类法。O475文件识别码A

0简介

P2N结是许多微电子和光电器件的核心部分。

这些半导体器件的电学和光电特性是由P2N结构成的。

通过对这些器件的分析，确定了P2N结的特性。

特性1半导体导电的基础是通过两个载流子的漂移。

通过移动、扩散、产生和复合实现的[1 ]1是由于非P2N结

线性特性，其电流-电压关系无法通过简单的求解。

分析模型确定1。虽然肖克利方程给出了理想的P2N。

结的电流-电压关系，但它与实际器件有很大不同。

在实际器件中，由于表面效应，势垒区中载流子的产生

和复合、电阻效应等因素，其电流-电压特性仅

在小范围内接近理想值1，当直流电压增加时，I2V。

曲线由指数关系变为线性关系，反向电压在1处增大。

在一定范围内也是线性的，反向电压会过大。

P2N结的击穿发生在1。

本文用一个简单的电路模型来模拟实际

P2N结，讨论了各种实际参数对伏安特性的影响。

根据太阳能电池在一定光照下的实际参数

电阻和串联电阻影响其开路电压、短路电流和填充因子

为了分析其伏安特性，用计算机对其进行建模。

得到了接近实际器件的1特性。

1 P2N结的伏安分析和等效电路

理想的P2N结模型满足小注入、突变耗尽层和玻璃的要求

玻尔兹曼边界条件，不考虑耗尽层中载流子的产生。

并且电流-电压关系可以由肖克莱方程给出。

出去，也就是说

J = J s exp

(拉)参看…(Quod Vide)

k T

- 1 (1)

其中，V是P2N结上的电压，J是P2N结上的电压。

电流密度，J s为正向偏置较大时的反向饱和电流1。

括号里的指数项远大于1，所以第二项可以省略。

稍微，电流密度和电压之间的关系呈指数增长。当1被反向偏置时，

当q| V | m k T时，指数项趋于0，电流不随电压变化。

变化，趋于饱和值J s

1

实验测量表明，肖克利方程与P2N结的实际电压相似

安全特性偏差较大，主要表现在两个方面:1)直流电压。

小的时候理论值小于实验值，直流电压大的时候J2V。

关系变成线性；2)当偏置电压反向时，反向电流比理论

值大很多，反向电流不饱和，随着反向偏置的增加略高。

1的增加说明理想模型不能真实反映实际器件的特性。

性，需要在实际器件中建立更完善的P2N结模型[3 ]1。

在器件中，载流子的产生、传输和复合都会影响P _ 2N结。

空间电荷场有影响[4]，导致P2N结的电流和电压。

特性偏离理想方程1。

当正向偏置时，注入势垒区的载流子具有部分形状。

复合电流，其大小与总电量exp (qV/ 2 k T)成正比。

电流密度是扩散电流密度和复合电流密度之和1

硅，在低正向偏压下，复合电流占主导地位，所以

总电流大于理想条件下的电流，当正向偏置较高时，情况复杂。

组合电流可以忽略。

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