晶硅太阳能电池的核心材料是硅。多晶硅看起来偏黑并带有金属光泽，是通过化学方法获得的。硅属于半导体，其导电性介于导体和绝缘体之间。与金属不同，硅中的载流子除了电子，还有一种叫空穴的正电荷载体。

空穴到底是什么？当外界提供能量使部分电子脱离原子束缚成为自由电子时，原来电子所在的位置就留下一个空位，这个空位被称为空穴。电子带负电，空穴相当于是带正电的载流子。

接下来谈谈P型硅和N型硅。P型硅中的空穴是多数载流子，N型硅中的电子是多数载流子。如果把纯硅中的部分原子替换成外层电子数不同的元素，就能改变载流子类型。最常见的掺杂材料有五价的磷和三价的硼：磷使材料倾向于N型，电子成为多数载流子；硼则使材料成为P型，空穴成为多数载流子。

然后形成PN结。并不是简单地把P型和N型硅拼起来就行，而是在P型一侧引入磷或在N型一侧引入硼，形成P型与N型在交界处的区域，从而得到PN结。

PN结的形成源于自由载流子在结区的扩散：P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，导致交界处形成一个内建电场。随着扩散的进行，电场逐渐增强，最终在结区达到平衡，得到稳定的PN结。

当有光照时，硅中的电子会吸收光子能量而跃迁为自由电子，并在原位留下空穴。若这些电子空穴对落在PN结的内建电场区域，电子被推向N区，空穴被推向P区，两端就会出现电势差。将两端连接电极并接通电路，就能输出电流。

以上就是晶硅太阳能电池的基本发电原理。实际生产中还涉及多种工艺来提升效率，如掺杂优化、表面处理、抗反射涂层等九州KU酷游。如果你对其他工艺细节或原理有兴趣，欢迎在下方留言交流。