Photovoltaik Physik und Technologie der Solarzellen - IPHT Jena
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3.4 Absorptionskoeffizient<br />
- 22 -<br />
Der Absorptionskoeffizient von Halbleitern hängt nicht nur von <strong>der</strong> Bandlücke ab, son<strong>der</strong>n auch<br />
davon, ob ein direkter Halbleiter o<strong>der</strong> ein indirekter Halbleiter vorliegt. Beim direkten Halbleiter<br />
liegt im E(k)-Diagramm das Maximum des Valenzbandes <strong>und</strong> das Minimum des<br />
Leitungsbandes beim selben Wert von k, beim indirekten Halbleiter bei verschiedenen Werten<br />
von k. Als Folge davon muss bei <strong>der</strong> Absorption eines Photons in einem indirekten Halbleiter<br />
zur Impulserhaltung ein Phonon mitwirken. Der Absorptionskoeffizient ist daher im indirekten<br />
Halbleiter geringer als im direkten. Direkte Halbleiter sind GaAs, CuInSe 2, CuInS 2, CdTe, ein<br />
indirekter kristallines Si. Amorphe Halbleiter wie a-Si absorbieren wie direkte.<br />
In Abb. 3.7 sind die Absorptionskoeffizienten " relevanter Halbleiter in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Wellenlänge dargestellt. Typisch sind Werte von einigen 10 4 cm -1 für direkte <strong>und</strong> von einigen<br />
10 3 cm -1 für indirekte Halbleiter. Die Eindringtiefe des Lichts beträgt 1/". Daher benötigt man<br />
bei indirekten Halbleitern eine Schicht von typischerweise 1 :m, bei indirekten von 10 :m, um<br />
das Licht zu absorbieren.<br />
Abb. 3.7: Absorptionskoeffizienten von Halbleitern [Hu]<br />
3 Gr<strong>und</strong>lagen <strong>der</strong> <strong>Photovoltaik</strong> F. Falk, <strong>Photovoltaik</strong> WS 2010/11
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