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,太陽能電池的光譜響應俞健,Question,1.為什么光在硅片中存在吸收現(xiàn)象，而在電介質(zhì)中并不會出現(xiàn)？,2.為什么短波主要在表面吸收，而長波主要在硅片內(nèi)吸收？,3.為什么高方阻會提高短波響應，短流會提高，串阻也會提高？,半導體的吸收系數(shù),波動性SiNx減反膜，利用光的干涉相消原理；粒子性光的吸收，產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移；,太陽光的性質(zhì),？,太陽光具有波粒二象性,半導體的吸收系數(shù),光強度I隨傳播距離x的變化關系：,物理意義：相當于光在媒質(zhì)中傳播距離時，能量減弱到原來能量的，即光在導電媒質(zhì)中傳播具有衰減現(xiàn)象,半導體的吸收系數(shù),在電介質(zhì)中，電磁波沒有衰減的傳播；而在導電介質(zhì)中，如在半導體和金屬內(nèi)，波的振幅隨著透入的深入而減小，即存在光的吸收。這是由于，導電媒質(zhì)內(nèi)部有自由電子存在，波在傳播過程中子在媒質(zhì)在激起傳導電流，光波的部分能量轉(zhuǎn)換為電流的焦耳熱。,FirstQuestion,半導體光的吸收,理想半導體在絕對零度時，價帶完全被電子占滿，因此價帶內(nèi)的電子不可能被激發(fā)到更高的能級，唯一可能是吸收足夠能量的光子使電子激發(fā)，越過禁帶躍遷入空的導帶，而在價帶中留下一個空穴，形成電子-空穴對。這種由于帶與帶之間的躍遷形成的吸收過程稱為本征吸收。,本征吸收,半導體光的吸收,顯然，要發(fā)生本征吸收，必須要滿足：,是能夠引起本征吸收的最低限度的光子能量。,在低頻方面必然存在一個頻率極限（或者說在長波方面存在一個波長界限）。當頻率低于（或波長大于時，）不可能產(chǎn)生本征吸收，吸收系數(shù)迅速下降。,本征吸收限,半導體光的吸收,微米（um）,對于硅而言，Eg=1.12eV，,半導體光的吸收,內(nèi)量子效率：EQE=（1-R）*IQE,布爾斯坦移動：重摻向短波段移動弗朗茲-克爾德什效應：強電場作用下的光子誘導的遂穿，向長波限移動,半導體光的吸收,硅和鍺是間接帶隙半導體。隨著光子能量的增加，吸收系數(shù)首先上升到一段較平緩的區(qū)域，這對應于間接躍遷；向更短波方向，隨著hv的增加，吸收系數(shù)再一次陡增，發(fā)生強烈的光吸收，表示直接躍遷的開始。,半導

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