光電変換素子の分光特性

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    資料紹介

    1 目的
     本実験では,CdSセル,シリコン太陽電池,発光ダイオードの分光特性をそれぞれ調べ,考察する.
    2 原理
    2.1 分光測定
     分光測定は,いろいろな波長の光を試料に当てたときの応答,あるいは光源の特性を波長の関数として求めることを目的とする.分光特性に用いる装置のブロックダイアグラムを図2.1に示す.
     一般の光源から発せられる光の輝度は広い波長領域に渡って分布しているので,分光器によって単色化して試料に照射する.光源だけでなく,分光器や併用する光学系も固有の分光特性を持っている.目的とする試料自身の分光特性を決定するためには,使用する分光器や光学系の特性による影響を補正しなければならない.
    図2.1 分光測定装置
    2.2 CdSセル
     CdSセルは,光導電現象を利用した光電素子である.光照射によって伝導電子の数が増加し,電気伝導度が増加する.この性質を利用して,可視光のセンサなどに用いられている.
    2.3 シリコン太陽電池
     シリコン太陽電池は,pn接合における光起電力効果を利用した光電素子である.この素子は,n型半導体の表面に薄いp層を持つpn接合を有している.結晶表面のp層に光が照射されると,表面で電子と正孔が発生する.これらはそれぞれ拡散して動き回るが,電子はn型半導体,正孔はp型半導体中にある方が安定であるため,電子はn層,正孔はp層に集中する.したがって,p側は正に,n側は負に帯電し,外部に対して起電力が生じる.
    2.4 発光ダイオード
     図2.2は発光ダイオードの発光機構を示している.図2.2(a)に示す熱平衡状態のpn接合部に順電圧を印加すると,図1(b)のように接合部の障壁が低くなる.その結果,正孔が接合を越えてp型領域に達する.これらの少数キャリアは高エネルギー状態にあり不安定なため,そこに存在する多数キャリアと再結合する.このエネルギー差を光として放出する.

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    目的
     本実験では,CdSセル,シリコン太陽電池,発光ダイオードの分光特性をそれぞれ調べ,考察する.
    原理
    分光測定
     分光測定は,いろいろな波長の光を試料に当てたときの応答,あるいは光源の特性を波長の関数として求めることを目的とする.分光特性に用いる装置のブロックダイアグラムを図2.1に示す.
     一般の光源から発せられる光の輝度は広い波長領域に渡って分布しているので,分光器によって単色化して試料に照射する.光源だけでなく,分光器や併用する光学系も固有の分光特性を持っている.目的とする試料自身の分光特性を決定するためには,使用する分光器や光学系の特性による影響を補正しなければならない.
    図2.1 分光測定装置
    CdSセル
     CdSセルは,光導電現象を利用した光電素子である.光照射によって伝導電子の数が増加し,電気伝導度が増加する.この性質を利用して,可視光のセンサなどに用いられている.
    シリコン太陽電池
     シリコン太陽電池は,pn接合における光起電力効果を利用した光電素子である.この素子は,n型半導体の表面に薄いp層を持つpn接合を有している.結晶表面のp層に光が照射されると,表面で電..

    コメント1件

    kenkenkenta 購入
    はっきりいって、とても参考になった。
    2007/01/15 12:43 (9年10ヶ月前)

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