太阳能电池的光谱响应

太阳能电池的光谱响应俞 健Question1.为什么光在硅片中存在吸收现象，而在电介质中并不会出现？2.为什么短波主要在表面吸收，而长波主要在硅片内吸收？3.为什么高方阻会提高短波响应，短流会提高，串阻也会提高？半导体的吸收系数波动性SiNx减反膜，利用光的干涉相消原理；粒子性光的吸收，产生能量的转移；太阳光的性质太阳光的性质太阳光具有波粒二象性半导体的吸收系数光强度I随传播距离x的变化关系：物理意义：物理意义：相当于光在媒质中传播距离 时，能量减弱到原来能量的 ，即光在导电媒质中传播具有衰减现象半导体的吸收系数 在电介质中，电磁波没有衰减的传播；而在导电介质中，如在半导体和金属内，波的振幅随着透入的深入而减小，即存在光的吸收。这是由于，导电媒质内部有自由电子存在，波在传播过程中子在媒质在激起传导电流，光波的部分能量转换为电流的焦耳热。First Question半导体光的吸收 理想半导体在绝对零度时，价带完全被电子占满，因此价带内的电子不可能被激发到更高的能级，唯一可能是吸收足够能量的光子使电子激发，越过禁带跃迁入空的导带，而在价带中留下一个空穴，形成电子-空穴对。这种由于带与带之间的跃迁形成的吸收过程称为本征吸收本征吸收。半导体光的吸收显然，要发生本征吸收，必须要满足：是能够引起本征吸收的最低限度的光子能量。在低频方面必然存在一个频率极限 （或者说在长波方面存在一个波长界限 ）。当频率低于 （或波长大于 时，）不可能产生本征吸收，吸收系数迅速下降。本征吸收限本征吸收限半导体光的吸收微米（微米（um）对于硅而言，Eg=1.12eV，半导体光的吸收内量子效率：EQE=（1-R）*IQE布尔斯坦移动：布尔斯坦移动：重掺向短波段移动弗朗兹弗朗兹-克尔德什效应：克尔德什效应：强电场作用下的光子诱导的遂穿，向长波限移动半导体光的吸收硅和锗是间接带隙半导体。随着光子能量的增加，吸收系数首先上升到一段较平缓的区域，这对应于间接跃迁；向更短波方向，随着hv的增加，吸收系数再一次陡增，发生强烈的光吸收，表示直接跃迁的开始。半导体光的吸收Second Question半导体光的吸收Third Questiond