为什么太阳光一般情况总是被半导体吸收的？

不是所有都被吸收。当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。

被吸收的光,当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子一空穴对。这样,光能就以产生电子一空穴对的形式转变为电能。

太阳能电池物理原理是这样的：当太阳光照射p-n结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向型区,空穴被驱向P型区,从而使凡区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。于是,就在p-n结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。如果半导体内存在P-N结,,则在P型和N型交界面两边形成势垒电场,能将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在P-N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。

物质吸收光其实就是将光子能量吸收了。可见光的光子能量范围为1.8~3.1eV，半导体和绝缘体能吸收哪些光取决于其带隙（Eg），带隙值大于3.1eV的物质不吸收光，呈无色透明；若只吸收1.8~3.1eV范围内的一部分，那么该物质就会呈现颜色。金属不存在带隙，对光的吸收与半导体和绝缘体的情况有区别，具体怎样的我就不知道了。（参考上海交通大学《材料科学基础》（第三版）10.5.6和10.5.8）

光的反射、透射和吸收

首先，光在界面的反射和折射是光与物质极化和电子相互作用的结果，才有介电常数和折射率这一说。然后，要分清界面透过率和整体透过率。界面透过率小，反射率就大。通过界面的光，吸收越大，整体透过率就越小。

金属无带隙，电子处于费米面，为自由电子，所以不存在电子跃迁吸收光这个说法。金属对于光的吸收来自于自由电子振动发热。物质对于光的反射和折射是与其电导率相关的，具体表现为复数的介电常数，所以除非是完全绝缘体，否则必然会出现复介电常数，具体可参考电动力学麦克斯韦方程组。金属无带隙，电导率大，最终导致界面反射大，界面透过小，参考光学。另一方面，频率越低，反射率越大。所以金属大多呈白色，最不济也是黄色。有些如紫铜等，那些是因为杂质和其中的金属氧化物造成的。透过金属表面的光，却因为电子的自由振荡全部转化为热，其穿透深度一般小于100纳米，所以整体透过率为零，金属完全不透光。

半导体不同，因为其带隙大，电导率小，无自由电子，所以其表面反射率小，表面透过率大。半导体对于光的吸收来自于电子跃迁，高频光能量大，更有利于电子跃迁，低频光无法激发电子跃迁，基本透过。所以透过其表面的光，高频的在内部被吸收，低频的透过。

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