【摘要】：n型和p型a-Si：H层具有高的缺陷态密度，因此光生载流子复合速率较高，它们只能用来建立内建电势，而不能用作光吸收层。本征a-Si的光吸收谱分为三个区域吸收：本征吸收区、带尾吸收区和次带吸收区。图4-10为本征a-Si的光吸收谱。本征a-Si：H的光吸收系数α在其吸收边为103～104cm－1，以后随光子能量增大而增加。a-Si由于结构无序，电子态没有确定的波矢，电子在吸收光子从价带跃迁到导带的过程中，不受准动量守恒的限制。
n型和p型a-Si：H层具有高的缺陷态密度，因此光生载流子复合速率较高，它们只能用来建立内建电势，而不能用作光吸收层。a-Si太阳电池依靠本征层（i层）吸收阳光，因而采用了P-I-N结构。本征a-Si的光吸收谱分为三个区域吸收：本征吸收区、带尾吸收区和次带吸收区。图4-10为本征a-Si的光吸收谱。
（1）本征吸收区A本征吸收是指由电子吸收了能量大于禁带Eg的光子后，从价带跃迁到导带时引起的吸收。Eg为1.7～1.8eV。本征a-Si：H的光吸收系数α在其吸收边为103～104cm－1，以后随光子能量增大而增加。a-Si由于结构无序，电子态没有确定的波矢，电子在吸收光子从价带跃迁到导带的过程中，不受准动量守恒的限制。本征a-Si：H的光吸收系数α随光子能量hv的变化在吸收边附近遵循Tauc规律：
式中B——与带尾态密度相关的参数。
实验上用光透射谱导出a-Si：H的复折射率，由上式计算出Eg。(www.xing528.com)
（2）带尾吸收区B带尾吸收区是指电子从价带扩展态到导带尾态的跃迁，或者从价带尾态到导带扩展态的跃迁。在这一区域，1cm－1＜α＜103cm－1，α与hv呈指数关系，也称此区为指数吸收区。这主要是无序固体中电子从价带尾跃迁到导带尾的光吸收系数随光子能量呈指数变化，它起源于电子带尾态密度的指数分布。这是F.Urbach在1953年发现的。
（3）次带吸收区C次带吸收区的α＜10cm－1，电子从价带到带隙态跃迁，或者从带隙态到导带跃迁。若α＜1cm－1，则该材料具有很高的质量。
图4-10 本征a-Si的光吸收谱
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