бляти до звільнення акумульованої в них ЕНЕРГІЇ, при вікорістанні вітрової, гідро-і прілівної енергій - до превращение механічної ЕНЕРГІЇ потоків Речовини, что вінікають Завдяк віпромінюванню Сонця. Очевидно, что при непрямих перетвореності Втрати ЕНЕРГІЇ, что акумулюється від Сонця, набагато вищє. Самі ж запаси цієї ЕНЕРГІЇ (у разі паливних ресурсов) значний мірою обмежені, тому найбільш рентабельним має опінітіся самє Пряме превращение Сонячної ЕНЕРГІЇ СОНЯЧНЕ елементами.
2.3 Пряме енергетичне превращение сонячного світла
Механізми поглінання свтіла в напівпровідніку
оптичні випромінювання при взаємодії з кристалом напівпровідніка частково поглінається, частково відбівається від его по-поверхні, частково проходити через кристал без поглінання. Частки ЕНЕРГІЇ, что проходити, відбівається и поглінається оцінюють для напівпроводніковіх матеріалів відповіднімі коефіцієнтамі. Розрізняють коефіцієнт пропускання
, (2.6)
коеффіціент відбіття
, (2.7)
коеффіціент поглінання
, (2.8)
де P np - Потужність випромінювання, что пройшло через кристал;
Р отр - Потужність випромінювання, відображеного від кристалу;
Р погл - Потужність поглінена кристалом;
Р пад - Потужність випромінювання падаючого на кристал.
Показник поглінання л чисельного дорівнює значень оберненої відстані від поверхності напівпровідніа, на якому початкова Потужність падаючого випромінювання ослабляється в е разів. На глібіні x.
, (2.9)
, (2.10)
де Р (х) - Потужність випромінювання на глібіні х від поверхні кристала.
Залежність коефіцієнта поглінання від Довжина Хвилі падаючого випромінювання л б назівають спектром поглінання. Типовий спектр поглінання показань на малюнку 2.3 [4]. Ділянка 1 відповідає власному поглінанню. Поглінається на ділянці 1 енергія вітрачається на РОЗР валентної зв'язку и Перехід електрона з валентної зони напівпровідніка в зону провідності. Цей процес обратен міжзонної рекомбінації. Для перекладу електрона в зону провідності та патенти, щоб енергія погліненого фотона перевіщувала ширину забороненої зони:
, (2.11)
де E ph - енергія падаючого фотона; g - ширина забороненої зони напівпровідніка;=6.63 * 10 - 34 Дж * с - стала Планка; - частота єлектромагнітніх коливання падаючого світла.
Тому спектр власного поглінання має чітко вираженими межу, назіваєму червоною границею фотоеффекту:
, (2.12)
Малюнок 2.3 - Типовий спектр поглінання (суцільна крива) i залежність фотопровідності (пунктирно крива) від спектрального складу падаючого світла для напівпровідніка: 1 - власне поглінання в напівпровідніку; 2 - непрямі переходь за участю фононів и ексітонів; 3, 4 - домішкові поглінання; 5 - граткових поглінання
Із зменшеності Довжина Хвилі випромінювання в області л ГР могут на спостерігатіся непрямі переходь, при якіх в поглінанні беруть доля фонони и ексітоні, Яким для іонізації потрібна Менша енер Гія фотона (ділянка 2 на малюнку 2.3). На величину л гр могут впліваті такоже температура, Зовнішні поля и степень легування полупро водника домішкамі. З підвіщенням концентрації домішок ЛГР зменшується, что обумовлено заповненості енергетичних рівнів около стелі валентної зони або дна зони провідності. З збіль чением температури л гр збільшується, что обумовлено зменшеності ширини забороненої зони для більшості Напівпровідників з ростом температури. У ЕЛЕКТРИЧНА полі л гр зміщується в Довгому Хвильового область (ефект Келдиша-Франца); в магнітному полі - в короткохвільову область (розщеплення Ландау).
ДІЛЯНКИ 3 і 4 на малюнку 2.3 відповідають домішкового поглінання-щенію, коли енергія фотона вітрачається на іонізацію атомів домішки. Так як енергія іонізації атомів домішки Депре «Eg, то спектр примесного поглінання зміщеній в інфрачервону область. Електрон атомів домішки могут перебуваті в основному и возбуж деніх станах, тому в спектрі поглінання маємо кілька ділянок примесного поглінання (например, 3 і 4).
Ексітоні поглінання відповідає такому поглінан?? ю енер гії фотона, при якому електрон в валентної зоне НЕ відрівається від атома, а переходити в збудженій стан, утворюючі з діркою елек трічні диполь - ексітон. Спектр ексітонного поглінання складається з вузьких ліній в області л гр (на малюнку 2.3 ВІН НЕ показань). Ділянка 4 на...
