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gl_zju

金虫 (小有名气)

[交流] 【交流】为什么太阳能电池的量子效率会随入射光波长改变 已有10人参与

为什么太阳能电池的量子效率(内、外量子效率)会随入射光波长改变?
前提是入射光子能量大于晶体硅的能隙。
量子效率是能够产生光生载流子的光子数与入射光子数的比值。
在上述情况下,进入电池的光子应该都能激发出电子空穴对,那为什么在这个波长范围,电池的量子效率还会随入射光波长而改变呢?
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gl_zju

金虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by wyraul at 2010-12-22 18:31:18:
我想楼主还是对量子效率的理解比较模糊, 量子效率是光生自由电子空穴对数与入射光子数的比.这个电子空穴对数则是通过形成光生电流为标准.诚然,能量大于禁带宽带的光子在物理上允许光跃迁的发生,形成光生载流子.但 ...

查阅相关书籍之后:拿硅的P+N结太阳能电池来说,太阳光的短波部分(能量较高的波段)在重掺杂的P+硅的靠近表面的部分被吸收,波长较短的光在进入硅较深的部位,比如空间电荷区和低掺杂的N基区被吸收。太阳能电池表面复合对效率的影响是很大的。在离表面较近部分被吸收,也就是说,波长较短的高能光部分由于表面复合而使其产生的载流子不能很好的被电极吸收从而导致了量子效率的降低;于此同时,波长较长的光,有一部分是在低掺杂的基区被吸收的,这一部分光产生的光生载流子需要迁移到空间电荷区才能被有效地分离和被电极吸收,在迁移到耗尽层的这个过程当中,可能就会有载流子的复合,同时背表面也会有复合;相对而言,在空间电荷区被吸收的光子所产生的光生载流子能够很好被内建电场分离。
这么说来,感觉应该是在中间某一波段有最高的量子效率~~~
这样理解可以不~~~(*^__^*) 嘻嘻~~~
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8楼2010-12-22 22:20:07
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cord

铁杆木虫 (著名写手)



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
进入电池的光子不等于全部被吸收了,被吸收了也不等于可以全部转换成光生载流子,这个还需要考虑材料的吸收系数和光生载流子产生几率。
2楼2010-12-16 00:55:29
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ronaldo2_

金虫 (初入文坛)

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
tongling921(金币+1):3x 2010-12-22 16:46:30
拿硅来讲,基本上波长小于1107nm的光都能够被吸收。但是本身可见光的组成分布就是不一样的。具体可以参见solar irradiation spectrum的分布。可见绿光600nm附近的光 能量是最多的。所以会随着波长的变化而变化。
3楼2010-12-21 15:02:04
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gl_zju

金虫 (小有名气)

夕阳西下:对特定材料而言,其吸收能量的能力是一定的。而不同的波长能量不同,该材料吸收的光子数也不同。 2010-12-22 08:29:55
引用回帖:
Originally posted by ronaldo2_ at 2010-12-21 15:02:04:
拿硅来讲,基本上波长小于1107nm的光都能够被吸收。但是本身可见光的组成分布就是不一样的。具体可以参见solar irradiation spectrum的分布。可见绿光600nm附近的光 能量是最多的。所以会随着波长的变化而变化。

你的意思是,太阳光中,分布在不同波长范围的能量是不同的。但是,太阳能电池的量子效率是指某一波长,对光生电流有贡献的那部分光子占该波长总光子数的百分比。也就是说,量子效率体现的是某一波长光产生光电流能力的大小或者说这一太阳能电池吸收某一波长的光并将其转换为光电流的能力的大小。这与入射光能,也就是说总的入射的光子数应该是关系不大的。
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4楼2010-12-21 21:27:59
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