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太阳能光电转换原理-光生伏特效应
半导体材料中光的吸收导致了非平衡载流子产生,总的 载流子浓度增加,电导率增大,称为半导体材料的光电 导现象。
半导体材料的光吸收
直接跃迁-半导体中价带中的电子跃迁到导带上时动
量不变。
本 征
直接带隙半导体:砷化镓来自吸收间接跃迁-半导体中价带中的电子跃迁到导带上时动
量发生变化。
间接带隙半导体:硅,锗
通常,间接带隙半导体的吸收系数要比间接带隙半导体 的吸收系数低2-3个数量级。
半导体材料的光吸收
本征吸收
半
激子吸收
导
体
载流子吸收
吸 收
杂质吸收
晶格吸收
光子能量小 于禁带宽度 时,依然有 可能存在吸 收。
半导体材料的光吸收
若入射光能量为I0,则在距离入射表面x处,光的能量为
I I0e x
α为物体的吸收系数,表示光在物体中传播I/α时,能量因 吸收而衰减到原来的1/e
半导体材料的吸收系数较大,一般在105cm-1以上。
半导体材料的光吸收
若吸收的能量大于半导体材料的禁带宽度,就有可能 使电子从价带跃迁到导带,从而产生电子-空穴对, 这种吸收为本征吸收。