III-V族太陽電池に関して

今太陽電池に関して勉強をしています。
そこで、色々調べても解らないことがあったので教えて頂けると幸いです。
今勉強しているのは、いわゆるIII-V族太陽電池です。
そこで、この太陽電池の特徴として、
『一般に、動作領域が浅いことと直接遷移型であるため少数キャリア拡散長が短く、耐放射線性が期待できる。』
ということが書いてあったのですが、太陽電池において動作領域が浅いというのはどういうことなのでしょうか？
また、直接遷移型だとどうして少数キャリア拡散長が短くなるのでしょうか？
そして、これらの特徴からどうして耐放射線性が期待できるのでしょうか？
また、別の特徴として、
『Siよりも禁止帯幅の大きい化合物半導体では、高温動作時でも、暗電流の変化が小さく、太陽電池効率の減少が少ない。』
と書いてありました。一般的にIII-V族半導体は熱膨張係数が小さいため高温状況下でもバンドギャップが減少することがないために、
出力電圧が低下しないことから効率の減少も小さいというのは解るのですが、暗電流の変化が小さいというのがどういうことなのかよく解りませんでした。
高温であることと暗電流にはどういった関係があるのでしょうか？
質問だらけで申し訳ございません。
どうか教えてください。

No.1 ベストアンサー 回答者： leo-ultra 回答日時： 2008/01/15 23:22

> 動作領域が浅い

直接遷移のため光吸収が強く、光は半導体の中の方までは入れない。
光が入る浅い領域でのみ発電が起こる。

> 少数キャリア拡散長が短く
直接遷移なので、少数キャリアはすぐに光って多数キャリヤと再結合してしまう。つまり少数キャリヤ寿命が短く、結果として拡散長も短くなる。

> 耐放射線性が期待できる
これはちょっと異論がありますが、こういうことを意図しているのでしょう。放射線が太陽電池を壊す効果のひとつは、欠陥を作って、少数キャリヤ拡散長を短くしてしまう効果です。でももともと少数キャリア拡散長が短ければ、あまり放射線の影響を受けない。

> 高温であることと暗電流にはどういった関係があるのでしょうか

これは太陽電池に限った話ではありません。半導体一般の性質です。
もう一度、半導体の教科書を見直してください。

この回答へのお礼

なるほど！
動作領域と聞いて、太陽電池のI-V特性にばかり目がいってました。
もっと根本的な部分から勉強しなおした方が良さそうですね。
本当にありがとうございました。
また、今から半導体について見直してみます。

お礼日時：2008/01/16 00:35