PN结光生伏特效应光谱特性研究.ppt

PN结光生伏特效应光谱特性研究(实验六)实验概述基本原理实验系统实验步骤数据处理实验重难点1光生伏特效应是半导体中重要的物理效应,只要有内建电势存在就会产生此效应。光伏效应是太阳电池和多种光伏敏感器件的物理基础,测量光伏响应特性的方法有直流法和交流法。本实验采用直流法测量。实验目的:通过硅电池直流法光谱响应测量及其数据处理,掌握其实验方法,体会影响光伏效应的种种因素,以增强实验研究能力。,面积为2×2cm2,,:4层(向光面),,近似为P-(欧姆接触),-空穴对才可以被电极收集,:400-:Voc随光强增加很快趋于饱和,=0,并设少子扩散长度Ln>H,:等量子光谱响应:一个一定波长的入射光子所能产生并被收集的电子数为:等能量光谱响应:单位能量某一波长的光照到电池上所产生的光电流:5这样我们得到光电流密度为:(-)其中是阳光中波长为,,,必须依赖单色光电流的理论描述,-,单位光谱带宽的电池光电流由三部分组成:(54-)(54-)(54-)从表达式中可以看到光电池单色光电流响应是其材料参数(禁带宽度,扩散系数,寿命,电阻率,吸收系数),结构参数和表面复合速度的函数,-。,尤其是高能光谱响应。7实验系统系统由光源,分光光度计,:钨灯提供2分光光度计:,:读出单色光短路电流值(注意极性的正负).(已选钨灯。其他无需打开)。,处于光路中,外接微安表;让波长(转动旋钮1)为500-600nm的范围,使光斑正射于电池上。若微安表指针反转,应及时换接电极。(注:用电流表判断电池极性)(~)。一般短波段选较大狭缝,长波段选较小由狭缝、波长值,查表并记录各单色光光能量值。上机做数据处理。,以25nm间隔,旋波长臌轮(1)选择波长。,即可读出对应的微安Jsc值。记录选定狭缝下的波长及Jsc。、波长值,查表并记录各单色光光能量值。上机做数据处理。,等能量光谱响应由所测得的单色光能量E(λ)除以其光子能量,可得到入射光子数:等量子光谱响应:等能量光谱响应:10