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1.电子空穴对的产生以及复合：太阳能电池通过吸收光子提供一电子-空穴对的最小的激发能量Eg，把电子从价带碰撞进入导带，这样就产生了电子-空穴对。
电子-空穴对能够在半导体中产生，也可以复合在半导体中消失。
辐射复合是电子-空穴对产生的反过程（即一个电子从导带到价带中未被占领的状态跃迁，同时释放能量。
2.P_N结伏安特性曲线：3.异质结：在电子和空穴的分离过程中，电子流向左方N型半导体，空穴流向右方P型半导体。
此时，电子的电化学势能以及电子的费米能级朝右方衰减，此时，也存在着向错误方向的传输，即电子流向右方p型层，和空穴流向左方n 行层，于总电流相关的电科电流减少。
而要解决这一问题需要一种结构。
吸收半导体位于中间，两侧分别拥有大的能隙，并且具有不同的电子亲和能。
这种结构叫做异质结。
4.非晶硅薄膜太阳能电池：一.优点：制作工艺简单，在制备非晶硅薄膜的同时就能制作pin结构。
可连续大面积自动化批量生产。
非晶硅太阳能电池衬底材料可以是玻璃，不锈钢等，因而成本低。
可以设计成各种形式，利用集成型结构，可获得更高的输出电压和光电转换效率。
薄膜材料是用硅烷SiH4等的辉光放电分解得到的，原材料价格低。
缺点：初始光电转换效率较低，稳定性较差。
二.a-Si太阳能电池效率低的原因：1）a-Si材料的带隙较宽，实际可利用主要光谱域是0.35-0.7Um波长，相对的较窄。
2）电池开路电压与预期相差较大。
迁移边存在高密度的尾态。
材料多缺陷，载流子扩散长度很短。
3）a-Si材料隙态密度较高，载流子复合几率较大，二级管理向因子通常大于二，与n=1的理想情况相差较大。
4）电池P区和N区的电阻率较高。
TCO/p-a-si或者n-a-si接触电阻较高，甚至存在界面壁垒，带来附加的能量损失。
结构：非晶硅太阳能电池是以玻璃，不锈钢及特种塑料为衬底的电池，结构如图所示。
为了焦山串联电阻，通常用激光器将TCO膜，非晶硅（a-Si）和铝电极膜分别切割成条状。
第一章测试1.下面哪些是光伏发电系统的优点（）。
A:取之不尽、用之不竭B:不存在机械磨损、无噪声C:清洁环保，不产生公害D:维护成本高、管理繁琐答案:ABC2.逆变器是把直流电转变成定交流电的转换器。
（）A:对B:错答案:A3.太阳能辐射量单位有（）。
A:焦耳（J）B:安时（Ah）C:瓦（W）D:卡（cal）答案:ACD4.日照时间指一天太阳从日出到日落的实际时间。
（）A:错B:对答案:B5.关于光伏建筑一体化的应用叙述不对的是（）。
A:起到建筑节能作用B:采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池C:绿色能源，不会污染环境。
D:造价低、成本小、稳定性好答案:B6.光伏发电系统按储能装置的形式可分为，带储能装置系统和不带储能装置系统。
（）A:错B:对答案:B7.离网光伏发电系统组成包括（）。
A:控制器B:光伏组件或阵列C:逆变器D:储能装置答案:ABCD8.光伏控制逆变一体机集成了充放电控制和逆变转换功能，实现光伏控制器和光伏逆变器的功能。
（）A:对B:错答案:A9.下列哪个不并网光伏发电系统的组成（）。
A:控制器B:交流配电柜C:光伏组件或阵列D:逆变器答案:A10.直流汇流箱的作用是减少太阳能光伏阵列与逆变器之间的连线，方便维护，提高可靠性。
（）A:对B:错答案:A第二章测试1.（）是固定电池和保证与上、下盖板密合的关键材料。
A:互连条B:粘结剂C:边框D:上玻璃盖答案:B2.太阳能电池按材料的不同可分为薄膜太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、硅太阳能电池和（）A:液结太阳能电池B:单晶硅太阳能电池C:有机半导体太阳能电池D:多晶硅太阳能电池答案:C3.制造晶体硅太阳能电池不包括（）A:绒面制备B:刻蚀C:腐蚀周边D:引线护套答案:D4.要确保太阳能电池组件产品安装后建筑结构的安全，如结构的承载力、防水、防坠落、防雷、绝缘、节能等要求。
这是太阳能电池组件的（）特征。
A:采光特征B:强度特征C:美观特征D:安全特征答案:D5.太阳能电池组件封装工艺流程串焊的下一道工序是（）。
![2020智慧树知到《可再生能源与低碳社会》章节测试[完整答案]](https://img.taocdn.com/s1/m/d3317cf00029bd64793e2c30.png)
2020智慧树知到《可再生能源与低碳社会》章节测试[完整答案]2020智慧树知到《可再生能源与低碳社会》章节测试答案第1章单元测试1、我国是在哪一年的气候大会上发表的《携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制》的讲话?答案：2015第2章单元测试1、《联合国气候变化框架公约》最核心的原则是答案：共同但有区别的责任原则2、在( )召开的第一次世界气象会议上，科学家们将全球变暖问题提上科学研究的日程。
答案：日内瓦3、哥本哈根会议后，国际社会日益达成共识，应对气候变化的主渠道是答案：发展低碳经济4、--是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。
答案：《京都议定书》5、发展中国家在气候变化问题上没有历史责任，因此不需要减少碳排放。
答案：错6、不属于实现“APEC蓝”所用的超常规手段的是答案：D.禁止燃放烟花爆竹7、下列属于不可再生能源的是答案：化石能源、核能8、判断题：生物质能是不可再生能源( )答案：错9、判断题：降低碳排放量会影响生产力进步( )答案：错10、依据《中美气候变化联合声明》，在2030年左右我国非化石能源占一次能源消费的比重将提高至( )左右。
答案：20第3章单元测试1、温室气体的产生很大程度上是人类能源消耗的结果。
答案：对2、气候变化问题是科学事实，没有不确定性。
答案：错3、气候变化是由人为温室气体排放造成的。
答案：错4、以下选项能反映全球应对气候变化历史进程的是答案：《联合国气候变化框架公约》文本谈判阶段、《京都议定书》谈判阶段、哥本哈根谈判阶段5、工业革命以后气候变化最主要的原因是答案：能源活动6、--是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。
答案：《京都议定书》7、世界上第一部关于应对气候变化的法律是答案：英国的《气候变化法》8、在( )召开的第一次世界气象会议上，科学家们将全球变暖问题提上科学研究的日程。
答案：日内瓦9、气候变化最主要的原因是( )答案：能源活动10、哥本哈根会议后，国际社会日益达成共识，应对气候变化的主渠道是答案：发展低碳经济第4章单元测试1、低碳经济首次出现的官方文件是答案：2003年英国发表的《能源白皮书》2、世界上第一部关于应对气候变化的法律是答案：英国的《气候变化法》3、发展低碳经济不需要额外的成本。
太阳能电池原理及应用智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第一章测试1.太阳能量来自于太阳内部的核聚变反应。
（）答案:对2.太阳内部核聚变反应时的温度大约是多少？（）答案:1500万度3.太阳表面温度是多少？（）答案:6000 K4.太阳太阳常数是多少？（）答案:1.95 卡/厘米²﹒分5.下列那些属于太阳能的光电应用？（）答案:太阳能信号灯;太阳能汽车6.下列那些属于清洁能源？（）答案:太阳能;风能;水能;氢能7.煤炭燃烧时可能会排放下列那些气体？（）答案:CO;SO²;NO²;CO²8.空气中PM2.5的含量在下列哪个范围内时，空气质量是优？（）答案:＜3.5 μg/m39.下列那种类型的太阳能电池要求材料的纯度非常高？（）答案:单晶硅太阳能电池10.一般情况下，同种材料的多结太阳能电池比单结太阳能电池的光电转换效率高。
（）答案:对第二章测试1.电子不能在禁带排布，但是可以越过禁带，从价带跃迁到导带。
（）答案:对2.对硅进行掺杂，当掺氮时可以形成P型半导体；当掺磷时可以形成N型半导体。
（）答案:错3.光伏效应和光电发射效应同属于内光电效应。
（）答案:错4.对于硅太阳能电池，光伏效应发生在下列哪个部分？（）答案:PN结5.禁带宽度会影响太阳能电池的光电性能，一般情况下禁带宽度越大，开路电压越大。
（）答案:对6.温度对开路电压的影响比对短路电流的影响大，温度越高开路电压越大。
（）答案:错7.短路电流会随着禁带宽度的增大而减小。
（）答案:对8.下列哪些方法能够改善太阳能电池的性能？（）答案:加背表面电场;将正面电极做成栅形结构;将吸光面做成绒面结构;增加减反射膜9.下列哪些方法能够减小太阳能电池的暗电流？（）答案:优化生产工艺;减少人为污染;改善原料质量;避免机械损伤10.下列哪种载流子复合方式需要两步完成？（）答案:间接复合第三章测试1.与硅太阳能电池相比，染料敏化太阳能电池的生产工艺简单、耗能少、回收周期短。
2011年太阳能光伏电池及其应用复习资料第一章总论一、填空题：1、人类文明的进步与人类社会工业化、近代化的变迁，都称为和变迁。
2、21世纪文明的宏伟构想时，被称为最大课题的问题占据了重要地位。
3、人们生活所需的能源可发分为维持个人生命的和、及生产活动中使用的生活能源两部分。
4、伴随着能源工业化的进展，人们选择更方便、更经济性的能源形态，也就是说，这一技术革新也是基于而产生的。
5、不同于化石能源的消费的原子能发电，称之为的太阳能发电、风力发电的应用。
6、在化学能源枯竭之前找到的替代能源。
7、3E三重矛盾是在发展的过程中，伴随着的消费，以化石能源为主体的资源需求结构会造成对的破坏。
8、到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以的形式辐射过来。
9、太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与的乘积。
10、太阳能电池的转换效率几乎是的，与其所利用的装置规模与无关。
11、光发电是对有在效利用。
二、选择题1、人们生活所必需的能源可以分为维持个人生命的生理能源和（）、社会活动及生产活动中使用的生活经验能源两部分。
A、日常生活B、社会生活C、劳动生活D、物质生活2、点然近代产业革命之火的是发明蒸汽机的（）A、贝尔B、詹姆斯。
瓦特C、爱迪生D、埃特尼。
勒努瓦3、生态发电的有：太阳能发电和（）。
A、火力发电B、水力发电C、煤炭发电D、风力发电4、煤炭在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年5、天然气在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年6、3E指的是：经济、能源和（）。
A、地球环境B、海洋C、森林D、陆地7、世界各国对温室气体排放量，以1990年为基准，到2010年日本要消减( ).A 、10% B、8% C、6% D、5%8、采用石油发电方式引起的有害气体排放量CO2是（）。
A 、 B、178 C、 D、9、能量通过约亿km的空间到达地球的大气层附近时，其辐射能量密度约为（），这个值叫太阳常数。
考试重点
一.题型：
1.填空（10题，10分）
2.选择（5题，10分）
3.名词解释（5题，20分）
4.简答（4题，40分）
5.论述（1题，20分）
复习纲要
1.半导体的分类
2.半导体材料的基本特征
3.多子，少子（牵涉到n型半导体，p型半导体）
4.少子寿命(包括非平衡载流子)
5.受主杂质，施主杂质
6.载流子包括那些
7.硅的禁带宽度
8.复合方式
9.深能级和浅能级
10.半导体区分于导体的重要特点是
11.费米能级
12.pn 结的形成过程
13.直接跃迁和间接跃迁
14.短路电流，开路电压，填充因子
15.多晶硅太阳能电池片的详细工艺流程
16.表面织构化（单晶，多晶）
17.选择性发射极
18.薄膜太阳能电池的一般结构
19.三次激光划线的波长，工艺要点
20.直拉单晶硅的步骤
21.直拉单晶硅中金属杂质的固熔度随温度变化规律
22.生成三氯氢硅的温度区间
23.化学提纯多晶硅的共同特点
24.直拉单晶硅中的各种氧沉淀形貌的表面能大小
25.直拉单晶硅中的硼氧复合体的避免措施
26.直拉单晶硅中的主要缺陷
27.铸造多晶硅的一般步骤
28.铸造多晶硅中的氮
29.铸造多晶硅的吸杂。
人教版物理九年级全册第二十二章能源与可持续发展第3节太阳能知识梳理预习感知知识点太阳能1. 产生：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生，释放出巨大的核能。
2. 传递：太阳能以和的形式向四周辐射开去。
3. 直接利用太阳能的两种方式：一种是用把水等物质加热，另一种是用把太阳能转化为电能。
课堂练习当堂反馈1. 太阳能来自于()A. 大量优质煤的燃烧B. 核裂变C. 链式反应D. 核聚变2. 太阳是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳的是()A. 地热能B. 风能C. 水能D. 化石能源3. 太阳能主要以哪种方式向外传递()A. 传导B. 辐射C. 对流D. 原因不明4. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子。
在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。
该装置的能量转化情况是()A. 太阳能→电能→机械能B. 太阳能→机械能→电能C. 电能→太阳能→机械能D. 机械能→太阳能→电能5. 太阳能属于可再生的(选填“清洁”或“不清洁”)能源。
目前人们直接利用太阳能的方式主要有两种：一种是用把水等物质进行加热；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成能。
6. 太阳是个巨大的(选填“核能”或“电能”)火炉；核电站是利用核(选填“裂变”或“聚变”)来发电的。
同步练习易学精练1. 下列能源不是来源于太阳能的是()A. 潮汐能B. 水能C. 化石能源D. 风能2. 生物体的能量最终来源于()A. 化学能B. 太阳能C. 热能D. 机械能3. 关于太阳能的下列说法中，正确的是()A. 太阳能不受季节和天气的影响B. 太阳能分布广阔，获取方便，处处可利用C. 太阳能是地球所有能量的来源D. 太阳能清洁安全，利用太阳能不会给环境带来污染4. 下列应用属于太阳能转化为电能的是()A. 太阳能热水器B. 太阳能路灯C. 太阳灶D. 植物的光合作用5. 如图所示，太阳能凉帽的电池板把太阳能转化为扇叶的动能，引发了小聪一些联想，他的下列表达错误的是()A. 太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量B. 太阳能为二次能源C. 太阳光中的可见光是电磁波D. 太阳光可以在真空中传播6. 如图是一种新型薄膜太阳能电池，厚度只有几微米，可弯曲，1 g薄膜太阳能电池1 h可提供6×10－3 kW·h的电能，它可以贴在玻璃上，制成太阳能发电窗户。
第一章1.法国物理学家Edmond Becquerel 于1839 年首先观察到光伏效应。
2.1883 年美国科学家Charles fritts 制造了历史上第一个太阳能光电池。
3.1954 年贝尔实验室的科学家研制出了第一块现代太阳能电池，转换效率达到6%，这是太阳能电池发展史上一个重要里程碑。
4.2000 年德国首先颁布可再生能源法。
5.光子的能量？能量（eV）与波长（μm）的关系。
（计算）答：光子的能量：E(J) = hf = hc/λ能量与波长的关系：E (eV ) = 1.24 / λ（μm）。
光的能量与波长成反比。
6.太阳的能量主要来源于太阳内核发生核聚变反应（氢转换成氦），这些能量以电磁波的形式向四方辐射：太阳表面温度高达6000 k。
7.太阳光照射在距离D 处的球面，入射到物体的光强为？（计算）答：（式中，Isun为太阳的表面辐射功率强度）8.大气效应主要在哪些方面影响着地球表面的太阳辐射？答：1）由大气吸收、散射和反射引起的太阳辐射能量的减少。
2）由于大气对某些波长的较为强烈地吸收和散射而导致光谱含量的变化。
3）当地大气层的变化引起入射光能量、光谱和方向的额外改变。
引起的太阳辐射能量的减少：导致光谱含量的变化。
（特殊的气体包括：臭氧（O3），二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）都能强烈地吸收能量与其分子键能相近的光子。
从而改变太阳的光谱含量，使得辐射光谱曲线深深地往下凹。
然而空气分子和尘埃，却是通过对光的吸收和散射成为辐射能量减少的主要因素）9.什么叫光学大气质量？太阳在相对水平面成30˚的高度，其相应的大气光学质量是多少？答：光线通过大气层的路程，太阳在头顶正上方时，路程最短。
我们把实际路程与此最短路程的比称之为大气光学质量。
简称AM。
大气光学质量表达式：（θ为太阳和头顶正上方成角度）当太阳在头顶上方时，AM=1，称为大气光学质量1的辐射。
当太阳在相对水平面成30˚时，10.地球表面的标准光谱称为AM1.5，辐射能量密度为1000 W/m2；地球大气层外的标准光谱称为AM0，辐射能量密度为1366 W/m2。
《光伏发电工程技术》教材习题答案习题11.简述太阳能电池的工作原理。
答：光生伏特效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
其工作原理如下：当太阳光照射到半导体表面，半导体内部N区和P区中原子的价电子受到太阳光子的冲击，通过光辐射获取到超过禁带宽度E g的能量，脱离共价健的束缚从价带激发到导带，由此在半导体材料内部产生出很多处于非平衡状态的电子—空穴对。
结合图1-7所示，光生电子－空穴对在耗尽区产生后，立即被内建电场分离，光生电子被推向N区，光生空穴被推向P区：在N区中光生电子－空穴对向P－N结的边界扩散，一旦达到耗尽区的边界，立即受到内电场的作用，空穴推入P 区，而光生电子则被留在N区；P区中的光生电子（少子）则同样的先扩散，后在电场力的作用下被推入N区，光生空穴则留在P区。
因此，在P区有过剩的空穴，在N区有过剩的电子，如此便在P－N结两侧形成了正负电荷的积累，产生与势垒电场方向相反的光生电动势，也就是光生伏特效应。
将半导体做成太阳能电池并外接负载后，光电流从P区经负载流至N区，负载即得到功率输出，太阳能便变成了电能。
2.说明光伏发电系统的组成及各个部分的作用。
答：光伏发电系统通常由太阳能电池组件（太阳能电池板或光伏组件）、蓄电池组、控制器、逆变器等几部分构成。
太阳能电池组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，是能量转换的器件，其作用是将光能转换成电能。
蓄电池的作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
控制器的作用是使太阳能电池和蓄电池高效、安全、可靠的工作，以获得最高效率并延长蓄电池的使用寿命，能自动防止蓄电池过充电和过放电。
逆变器的作用是将直流电转换成交流电的设备。
3.光伏发电系统的一般分类如何？各种类型光伏发电系统的工作原理如何？答：光伏发电系统分为独立系统、并网系统。
独立光伏发电也叫离网光伏发电。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器，结合图1-10所示。
第一章1.法国物理学家Edmond Becquerel 于1839 年首先观察到光伏效应。
2.1883 年美国科学家Charles fritts 制造了历史上第一个太阳能光电池。
3.1954 年贝尔实验室的科学家研制出了第一块现代太阳能电池，转换效率达到6%，这是太阳能电池发展史上一个重要里程碑。
4.2000 年德国首先颁布可再生能源法。
5.光子的能量？能量（eV）与波长（μm）的关系。
（计算）答：光子的能量：E(J) = hf = hc/λ能量与波长的关系：E (eV ) = 1.24 / λ（μm）。
光的能量与波长成反比。
6.太阳的能量主要来源于太阳内核发生核聚变反应（氢转换成氦），这些能量以电磁波的形式向四方辐射：太阳表面温度高达6000 k。
7.太阳光照射在距离D 处的球面，入射到物体的光强为？（计算）答：（式中，Isun为太阳的表面辐射功率强度）8.大气效应主要在哪些方面影响着地球表面的太阳辐射？答：1）由大气吸收、散射和反射引起的太阳辐射能量的减少。
2）由于大气对某些波长的较为强烈地吸收和散射而导致光谱含量的变化。
3）当地大气层的变化引起入射光能量、光谱和方向的额外改变。
引起的太阳辐射能量的减少：导致光谱含量的变化。
（特殊的气体包括：臭氧（O3），二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）都能强烈地吸收能量与其分子键能相近的光子。
从而改变太阳的光谱含量，使得辐射光谱曲线深深地往下凹。
然而空气分子和尘埃，却是通过对光的吸收和散射成为辐射能量减少的主要因素）9.什么叫光学大气质量？太阳在相对水平面成30˚的高度，其相应的大气光学质量是多少？答：光线通过大气层的路程，太阳在头顶正上方时，路程最短。
我们把实际路程与此最短路程的比称之为大气光学质量。
简称AM。
大气光学质量表达式：（θ为太阳和头顶正上方成角度）当太阳在头顶上方时，AM=1，称为大气光学质量1的辐射。
当太阳在相对水平面成30˚时，10.地球表面的标准光谱称为AM1.5，辐射能量密度为1000 W/m2；地球大气层外的标准光谱称为AM0，辐射能量密度为1366 W/m2。
11.北半球，正午时分太阳高度角？式中各量表示什么？答：北半球正午时分太阳高度角表达式：式中ф为观测位置所处的纬度；δ为偏向角，大小取决于所在一年中的天数，北半球：春分日和秋分日偏向角为0°，夏至日偏向角为23.45°，冬至日偏向角为-23.45°。
在赤道地区（纬度为0˚），春分日和秋分日：太阳处在头顶时高度角为90˚；在北回归线处（大约在纬度23.5˚），夏至日，太阳在头顶正上方，其高度为90˚。
第二章1.硅的晶体结构为金刚石结构。
2.求晶面的密勒指数？答：选一格点为原点，并作出沿三轴线，在某族晶面中必有一个离原子最近的晶面，假设它在3个坐标轴上的截面距分别为h1',h2',h3',用（h1,h2,h3）来标志这个晶面系－密勒指数：注意：若晶面系和某轴线平行，截面距将为∞。
所对应的指数为0。
3.本征载流子浓度特点？载流子数目取决于什么？（Or：禁带宽度，温度与本征载流子浓度的关系）答：本征载流子浓度特点：本征材料中，导带内电子数n等于价带内的空穴总数p：n=p=ni （ni 为本征载流子浓度）。
载流子的数目决定于材料的禁带宽度和材料的温度：宽禁带会使得载流子很难通过热激发来穿过它，因此宽禁带的本征载流子浓度一般比较低；可以通过提高温度让电子更容易被激发到导带，同时提高了本征载流子的浓度。
4.V、III 族掺杂半导体的平衡载流子浓度特点？少子浓度与掺杂水平的关系？答：掺杂后，平衡载流子浓度等于本征载流子浓度加上掺杂入半导体的自由载流子的浓度。
V族掺杂：，III族掺杂：多子的浓度几乎等于掺杂的载流子浓度。
少子的浓度随着掺杂水平的增加而减少。
5.迁移率与掺杂浓度、有效质量关系？迁移率与扩散系数的关系。
答：迁移率μ：定义为单位电场作用下载流子获得平均速度，反映了载流子在电场作用下输运能力。
随着掺杂浓度的增加，迁移率减少。
随着有效质量的增加，迁移率减小。
对于非简并半导体（掺杂浓度不是很高），电子扩散系数与电子迁移率、空穴扩散系数与空穴迁移率的关系：第三章1.一个光子是被吸收还是透射取决于什么？（光子能量和禁带宽度Eg）什么样的情况下，光子能量才能被吸收？答：一个光子是被吸收还是透射取决于：光子能量Eph和禁带宽度Eg。
（1）Eph<Eg 光子与半导体的相互作用很弱，半导体像是透明的，光子透射出半导体。
（2）Eph>Eg 光子能量被强烈吸收。
（3）Eph=Eg 光子的能量刚刚好足够激发出一个电子-空穴对，能量被完全吸收。
2.波长λ，光强为I o的单色光入射到半导体表面，其反射率为R。
如果半导体对该波长的吸收系数为α，则光进入半导体深度x 的关系式为什么？光子通量N 与半导体深度x 的关系式是什么？如果减少的光能量全部用来产生电子—空穴对（即每吸收一个光子产生一个电子—空穴对），则电子—空穴对的产生率G 与穿透半导体的深度x 之间的关系是什么？答：1）I = (1−R) I o e–α x（α的单位为cm-1）（补充：吸收深度x与吸收系数α成反比例关系。
对于给定波长的光，吸收系数α决定了光束在进入电池表面多深的距离x可以被吸收掉。
吸收系数α的大小与材料（禁带宽度）和光的波长（光子能量）有关。
光子能量越高，波长越短，吸收系数越大，吸收深度越短）2）（暂时不知道答案）3）G = αN o e–α x3.半导体材料：GaAs，ZnO，GaN，Si，Ge，哪些是直接带隙半导体、哪些是间接带隙半导体？直接、间接带隙半导体吸收光过程有什么不同？答：直接带隙半导体：GaAs，ZnO，GaN ；间接带隙半导体：Si，Ge（补充：直接带隙：价带极大值和导带极小值都位于k空间的原点上。
直接跃迁。
间接带隙：价带极大值和导带极小值不位于k空间的原点上。
间接跃迁。
）1）直接带隙半导体吸光过程：材料吸收光子能量后，将电子从价带激发到导带，同时在价带留下空位。
光子动量很小，跃迁发生在同一竖直线上。
2）间接带隙半导体吸光过程：电子在跃迁过程中，光子提供电子跃迁所需的能量，声子提供跃迁所需的动量，这样跃迁可在光子能量较低的情况下发生。
3）间接带隙吸收过程需要另外的粒子，该过程的光吸收几率比直接带隙吸收情况小的多，所以吸收系数小。
4.辐射复合的特点是什么？在哪种带隙半导体进行得更有效？答：辐射复合中，来自导带的电子与价带的空穴直接结合并释放一个光子。
释放的光子的能量近似于禁带宽度，所以吸收率很低，大部分能够飞出半导体。
对于辐射复合：净复合率 = 总的复合率 - 平衡时的产生率。
辐射复合在直接带隙半导体中进行的更有效。
5.SRH 复合的特点是什么？载流子被俘获到缺陷能级的概率取决于什么？缺陷能级位于什么位置时，发生复合的概率最大？答：半导体中的杂质和缺陷会在禁带间隙中产生允许能级，这个缺陷能级引起经由陷阱的复合。
经由陷阱的复合(SRH)：电子从导带能级弛豫到缺陷能级，然后再弛豫到价带，最后与一个空穴复合。
载流子被俘获到缺陷能级的概率取决于能级到导带和禁带的距离。
处在禁带中间的能级发生复合的概率最大。
6.LED 灯和激光这类的半导体器件的主要复合机制是什么？硅太阳能电池来说，什么复合是主要的复合过程？答：辐射复合是LED灯和激光这类的半导体器件的主要复合机制。
对硅太阳能电池来说，经由陷阱的复合(SRH)为主要的复合过程。
（补充：它的复合率取决于材料中的缺陷数量，所以当太阳能电池的掺杂量增加时，SHR复合率也将随之增加。
对硅太阳能电池来说，因为硅不是直接带隙半导体，电子不能直接从价带跃迁到导带，所以辐射复合并不是主要的复合过程。
）7.在硅中，少子寿命可以达到10 µs。
对于单晶硅太阳能电池来说，扩散长度通常在100-300 µm之间。
第四章1.PN 结内建电势的表达式，它与掺杂程度、禁带宽度之间的关系。
答：2.太阳能电池基本工作原理。
（具体过程：载流子的流动）答：太阳能电池是一种能直接把太阳光转化为电的电子器件。
入射到电池的太阳光通过同时产生电流和电压的形式来产生电能。
太阳能电池能量转换的基础是半导体PN结的光生伏打效应。
当光照射到半导体光伏器件上时，能量大于硅禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中，在N 区、耗尽区、P区中激发出光生电子空穴对。
（1）在耗尽区外：光照产生的电子空穴对，由于没有内建电场的作用，并且多子浓度基本上不受光照效应的影响，所以在光照下，少子浓度增加，会产生的扩散电流。
（2）P区内：由于耗尽层靠近P区边缘的电子浓度较低，所以P区内光照产生的光生电子（少子）会扩散进入耗尽区，再流入N型区，光生空穴（多子）留在P 区；（3）N区内：光照产生的光生空穴（少子）会扩散进入耗尽区，进而再流入P型区，光生电子（多子）留在N区。
耗尽层内的漂移电流、P区的电子扩散电流、N区空穴扩散电流的总和就是“光生电流”。
在P-N结两侧形成了正、负电荷的积累，使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴，从而形成与内建电场方向相反的光生电场。
光生电场除了部分抵消内建电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生了电动势，这就是光生伏打效应。
3.电池外接负载时，光电流为I L，正向结电流I p，流过负载的电流的关系？答： I = I L– I p4.太阳能电池中工作电流与短路电流、工作电压与开路电压的关系？理想太阳能电池的电压与电流的关系表达式、暗电流表达式。
答：1）短路电流是电池能输出的最大电流。
2）开路电压是电池能输出的最大电压。
3）理想太阳能电池的电压与电流的关系表达式：4）暗电流表达式：（A为二极管的横截面积）5.太阳能电池的输出参数有哪些？开路电压、填充因子、能量转换效率的定义式什么，表达式是什么？答：太阳能电池的输出参数：短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF、转换效率η。
1）短路电流：I sc = - I L （V=0）2）开路电压：（I=0）（补充：V oc大小主要取决于I L和I0）3）填充因子：（填充因子FF是电池的最大输出功率P m与开路V oc和I sc的乘积的比值）定义式：表达式：（式中v oc=V oc /(kT/q) >10时）（补充：FF正常范围：0.7~0.85）4）转换效率：（定义为太阳能电池输出功率Pm与进入电池的太阳辐射光功率Pin的比值）（补充：η正常范围：15%~18%）6.实验室测得的硅太阳能电池在AM1.5 光谱下地最大开路电压达到720 mV，而商业用太阳能电池通常为600 mV。
7.当电池温度为300 K 时，面积为100 cm2的硅太阳能电池在100 mW/cm2光照下，开路电压为600 mV，短路电流为3.3 A。
