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13.太阳能电池的电学特性仿真

13.1太阳能电池的工作原理

太阳能电池，也称为光伏电池，是一种将太阳光能直接转换为电能的半导体器件。其工作原理基于光伏效应，当太阳光照射到半导体材料上时，部分光子被吸收，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对在内建电场的作用下分离，形成电流和电压，从而实现光电转换。

13.1.1半导体材料及其能带结构

太阳能电池常用的半导体材料有硅（Si）、砷化镓（GaAs）、碲化镉（CdTe）等。这些材料的能带结构决定了它们吸收光子的能力和光电转换效率。例如，硅的禁带宽度为1.12eV，砷化镓的禁带宽度为1.42eV，不同的禁带