太陽(yang)能電(dian)池的(de)半導(dao)體(ti)中載流子(zi)有擴(kuo)散(san)運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)和漂(piao)(piao)移(yi)運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)兩(liang)種運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)方式。載流子(zi)在電(dian)場作用下的(de)定向運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)稱為漂(piao)(piao)移(yi)運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong).在半導(dao)體(ti)中，如果載流子(zi)濃(nong)度分布不均勻，因為濃(nong)度差，載流子(zi)將會(hui)從濃(nong)度高的(de)區(qu)域向濃(nong)度低的(de)區(qu)域運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)，這種運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)稱為擴(kuo)散(san)運(yun)(yun)(yun)動(dong)(dong)。將一(yi)塊(kuai)半導(dao)體(ti)的(de)一(yi)側(ce)(ce)摻雜(za)成(cheng)(cheng)P型(xing)半導(dao)體(ti)，另一(yi)側(ce)(ce)摻雜(za)成(cheng)(cheng)N型(xing)半導(dao)體(ti)，在兩(liang)種半導(dao)體(ti)的(de)交界面處將形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)個特殊的(de)薄層→PN結(jie)。

太陽能電池的pN結(jie)是采(cai)用不(bu)同的摻(chan)雜工藝，將p型(xing)半(ban)導體(ti)(ti)與N型(xing)半(ban)導體(ti)(ti)制作在同一塊硅(gui)片(pian)上，在它們的交界(jie)面就(jiu)形成pN結(jie)。

擴(kuo)(kuo)散運動：物質總是從濃度高的(de)地(di)方(fang)向濃度低(di)的(de)地(di)方(fang)運動，這種由于濃度差而(er)出(chu)現的(de)運動稱為擴(kuo)(kuo)散運動。

雜(za)質(zhi)半導(dao)(dao)體(ti)：通過擴散(san)工藝，在本征半導(dao)(dao)體(ti)中(zhong)摻入少(shao)量雜(za)質(zhi)元(yuan)素，便可得到雜(za)質(zhi)半導(dao)(dao)體(ti)。

按摻入的雜(za)(za)質(zhi)元(yuan)素不(bu)用(yong)，可形(xing)成N型半導體(ti)和p型半導體(ti)；控制摻入雜(za)(za)質(zhi)元(yuan)素的濃度(du)，就可控制雜(za)(za)質(zhi)半導體(ti)的導電性能。

太(tai)陽能電池的N型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體(ti)：在(zai)純凈的硅晶(jing)體(ti)中摻入五價元素(su)（如磷），使之(zhi)取(qu)代晶(jing)格中硅原子的位置，就形(xing)成了N型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體(ti)。

由(you)于(yu)雜質(zhi)(zhi)原子(zi)(zi)的(de)(de)最外層有五個(ge)價(jia)(jia)電(dian)(dian)子(zi)(zi)，所以除了與其周(zhou)圍硅原子(zi)(zi)形(xing)成(cheng)共價(jia)(jia)鍵外，還多(duo)出(chu)一個(ge)電(dian)(dian)子(zi)(zi)。多(duo)出(chu)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)不受(shou)共價(jia)(jia)鍵的(de)(de)束縛(fu)，成(cheng)為(wei)自(zi)由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)。N型半(ban)導(dao)體(ti)中，自(zi)由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)濃(nong)度大于(yu)空(kong)穴(xue)的(de)(de)濃(nong)度，故(gu)稱(cheng)自(zi)由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)為(wei)多(duo)數載流(liu)子(zi)(zi)，空(kong)穴(xue)為(wei)少數載流(liu)子(zi)(zi)。由(you)于(yu)雜質(zhi)(zhi)原子(zi)(zi)可(ke)以供應電(dian)(dian)子(zi)(zi)，故(gu)稱(cheng)之為(wei)施(shi)主原子(zi)(zi)。p型半(ban)導(dao)體(ti)：在純凈的(de)(de)硅晶體(ti)中摻入三價(jia)(jia)元素（如(ru)硼(peng)），使之取代晶格中硅原子(zi)(zi)的(de)(de)位置，就(jiu)形(xing)成(cheng)了p型半(ban)導(dao)體(ti)。

由于雜質原(yuan)子(zi)的(de)最外層有三個價(jia)電(dian)(dian)子(zi)，所以當它們與其(qi)周圍(wei)硅(gui)原(yuan)子(zi)形成共價(jia)鍵時(shi)，就出(chu)現了一(yi)個“空位(wei)”，當硅(gui)原(yuan)子(zi)的(de)最外層電(dian)(dian)子(zi)填補此空位(wei)時(shi)，其(qi)共價(jia)鍵中(zhong)(zhong)便出(chu)現一(yi)個空穴。因(yin)而(er)p型半導體中(zhong)(zhong)，空穴為多子(zi)，自由電(dian)(dian)子(zi)為少(shao)子(zi)。因(yin)雜質原(yuan)子(zi)中(zhong)(zhong)的(de)空位(wei)吸收電(dian)(dian)子(zi)，故稱(cheng)之為受主(zhu)原(yuan)子(zi)。

當把p型半導體(ti)和N型半導體(ti)制作在一起時，在它(ta)們的(de)(de)(de)交界面(mian)，兩種載流子的(de)(de)(de)濃度(du)差很大，因(yin)而(er)p區(qu)(qu)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)必(bi)然向N區(qu)(qu)擴散(san)(san)(san)，與此同(tong)時，N區(qu)(qu)的(de)(de)(de)自(zi)由電(dian)(dian)子也必(bi)然向p區(qu)(qu)擴散(san)(san)(san)，如(ru)圖示。由于擴散(san)(san)(san)到(dao)p區(qu)(qu)的(de)(de)(de)自(zi)由電(dian)(dian)子與空(kong)(kong)穴(xue)(xue)復(fu)合(he)，而(er)擴散(san)(san)(san)到(dao)N區(qu)(qu)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)與自(zi)由電(dian)(dian)子復(fu)合(he)，所以在交界面(mian)附近(jin)多子的(de)(de)(de)濃度(du)下(xia)降，p區(qu)(qu)出現負(fu)離子區(qu)(qu)，N區(qu)(qu)出現正離子區(qu)(qu)，它(ta)們是不能移(yi)動的(de)(de)(de)，稱為空(kong)(kong)間電(dian)(dian)荷區(qu)(qu)，從而(er)形成內建電(dian)(dian)場ε。

隨著擴散(san)運(yun)動的進行，空間電荷區(qu)加寬，內建電場增強，其方向(xiang)由N區(qu)指向(xiang)p區(qu)，正好(hao)阻止(zhi)擴散(san)運(yun)動的進行。

漂移運動(dong)(dong)：在電場力用(yong)途下，載流子(zi)的運動(dong)(dong)稱為漂移運動(dong)(dong)。

當空間電(dian)(dian)荷(he)(he)區形(xing)成(cheng)后，在內建電(dian)(dian)場(chang)用(yong)途下(xia)，少(shao)子出現(xian)飄移運(yun)動(dong)(dong)，空穴(xue)從N區向p區運(yun)動(dong)(dong)，而自由電(dian)(dian)子從p區向N區運(yun)動(dong)(dong)。在無(wu)外電(dian)(dian)場(chang)和其它激發(fa)用(yong)途下(xia)，參與(yu)擴(kuo)散運(yun)動(dong)(dong)的多子數目等于參與(yu)漂移運(yun)動(dong)(dong)的少(shao)子數目，從而達到動(dong)(dong)態平衡(heng)，形(xing)成(cheng)pN結(jie)，如圖示。此時(shi)，空間電(dian)(dian)荷(he)(he)區具有一定的寬度，電(dian)(dian)位差為(wei)ε=Uho，電(dian)(dian)流為(wei)零(ling)。