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1、,太阳能电池的光谱响应俞 健,Question,1.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：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
2、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
3、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,半导体光的吸收,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：重掺向短波段移动弗朗兹-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 Question,d,
