212
где γ, с
-1
– частота данной волны СИ, h – постоянная Планка – одна из
основных физики. Она отражает специфику закономерностей в микромире
и играет фундаментальную роль в квантовой механике; величина h равна
(6,626176±0,000044)⋅10
-34
Дж⋅с.
Если энергия фотонов меньше Э
у
, то наличие СИ приводит только к
нагреву СЭ. Кроме того, для каждого полупроводника существует и
предельная энергия фотонов, когда дальнейшее увеличение Э
ф
не может
более привести к росту отдачи СЭ. В этом случае избыточная энергия
фотонов, превышающая так называемую полосу поглощения, также
используется лишь на нагрев СЭ. Указанная полоса поглощения СЭ
зависит от основного материала СЭ, количества и толщины слоев
полупроводника, их расположения по отношению к падающему СИ,
лигирующих материалов и т.д.
В качестве примера на рис.5.2 представлена зависимость
максимальной ожидаемой эффективности в процентах однослойных СЭ из
разных материалов (Ge- германий; Si – кремний; GaAs – арсенид галлия;
СdTe – кадмий-теур; СdS – кадмий-селен), а также ее зависимость от
температуры. Из рис. 5.2 следует, что при повышении температуры
эффективность любого СЭ снижается. При этом из наиболее
распространенных сегодня материалов СЭ наилучшие термические
характеристики имеет арсенид галлия (см. ниже в этой главе). На этом же
рисунке показаны и предельные значения Э
ф
, т.е. запрещенной зоны для
разных материалов полупроводников.
Если далее во внешнюю цепь СЭ включить некоторую нагрузку с
сопротивлением r
н
, то по этой цепи пойдет ток I, направление которого
встречно движению электронов. Дырки же перемещаются только в самом
полупроводнике.