双周解惑之光伏系列一：光激发与载流子输运 晶体硅光伏电池发电原理

报告期内(2022/5/20-2022/6/3)机械设备行业上涨4.68%，涨幅在31 个一级行业中位居第3，跑赢沪深300 指数4.39pct，二级子行业中专用设备/自动化设备/通用设备/工程机械/轨交设备分别上涨5.95% / 5.48% / 3.97% / 3.59% / 3.53%。重点跟踪的三级子行业中，半导体设备/工控设备/激光设备/锂电专用设备/光伏加工设备分别上涨9.83% / 5.86% / 4.16% / 3.93% / 3.39%。

　　年初至今的行业表现中，机械设备的五个二级子行业全部下跌，轨交设备板块跌幅最小，为13.14%，自动化设备板块跌幅最大，为22.93%，重点跟踪的五个三级子行业同样全部下跌，工控设备跌幅最小，为13.71%，激光设备跌幅最大，为38.24%。

　　估值方面，截至2022 年6 月3 日，机械设备行业动态市盈率为25.83倍，处于历史30.3%的分位水平，较2022 年5 月20 日的24.62 倍上升1.21，估值位于申万一级行业第13 名的水平。二级子行业中，自动化设备估值水平最高，为36.69 倍。重点跟踪的三级子行业中半导体设备和锂电专用设备估值水平较高，分别为105.82 倍、49.45倍。

　　内容摘要

　　晶体硅中位于价带的电子能够吸收能量大于其禁带宽度Eg 的光子，跃迁至导带，成为载流子。晶体硅通常需要100μm 以上的厚度才可以实现对光谱较为充分的吸收。

　　光生载流子需要在复合前被分离收集至外电路。这一过程是由PN结的内建电场实现的。运动至PN 结空间电荷区的载流子，电子向 N 区移动，空穴向P 区运动，然后被金属电极收集并输运至外电路。

　　在半导体内部，载流子的输运依靠扩散电流实现，扩散电流主要由少子贡献。因此要提高晶体硅太阳电池的转换效率，需要尽可能延长少子寿命、减少少子复合、提高少子扩散长度。