反常光生伏xxx应

异常光伏效应（APE），在某些情况下也称为体光伏效应，是一种发生在某些半导体和绝缘体中的光伏效应。 异常是指光电压（即由光引起的开路电压）大于相应半导体的带隙的情况。 在某些情况下，电压可能达到数千伏。

虽然电压异常高，但短路电流异常低。 总的来说，表现出反常光伏效应的材料发电效率非常低，从未用于实际的发电系统。

APE 可在多种情况下发生。

首先，在多晶材料中，每个微观晶粒都可以充当光伏电池。 然后颗粒串联添加，因此样品上的整体开路电压很大，可能比带隙大得多。

其次，以类似的方式，某些铁电材料可以形成由平行铁电畴组成的条带，其中每个畴都像光伏电池，每个畴壁就像连接相邻光伏电池的触点（反之亦然）。 同样，域串联相加，使得整体开路电压较大。

第三，具有非中心对称结构的完美单晶可以产生巨大的光电压。 这特别称为体光伏效应，并且由于非中心对称而发生。 具体来说，电子过程——光激发、散射和弛豫——以不同的概率发生在一个方向和相反方向的电子运动上。

发现观察到的光电压达到数百伏，在某些情况下甚至达到数千伏。 观察到这种效应的薄膜通常是通过真空蒸发沉积在加热的绝缘基板上的半导体薄膜，与入射蒸汽的方向保持一定角度。 然而，发现光电压对制备样品的条件和程序非常敏感。 这使得难以获得可重复的结果，这可能是迄今为止没有令人满意的模型被接受的原因。 然而，有人提出了几种模型来解释这种异常现象，下面简要概述了它们。

倾斜沉积会导致薄膜中的几种结构不对称。 在解释 APE 的最初尝试中，很少有人将薄膜视为一个单一的实体，例如考虑样品厚度沿其长度的变化或电子陷阱的不均匀分布。 然而，随后的研究普遍支持的模型解释了一系列微量元素对净光电压的贡献。 下面回顾了用于解释光电压的更流行的模型。

当光生电子和空穴具有不同的迁移率时，会在半导体板的光照面和非光照面之间产生电势差。 通常，这种电势是通过板坯的深度产生的，无论它是块状半导体还是多晶薄膜。 这些情况之间的区别在于，在后者中，可以在每个微晶中产生光电压。 如上所述，在倾斜沉积过程中形成倾斜的微晶，其中一个面可以比另一个面吸收更多的光。 这可能导致沿着薄膜以及通过其深度产生光电压。

假设载流子在微晶表面的转移受到一些具有不同特性的未指定层的存在的阻碍，因此可以防止连续的登伯电压的取消。 为了解释与照明方向无关的 PV 极性，必须假设微晶相对面的复合率存在很大差异，这是该模型的弱点。

该模型表明，当材料同时以立方和六方结构结晶时，两种结构之间界面处的残余偶极子层会形成不对称势垒。 由于带隙差异和界面处产生的电场的结合，形成了势垒。 人们应该记住，只有在那些能够展示两种晶体结构的材料中，才能调用该模型来解释反常 PV 效应。