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光譜響應指光陰極量子效率與入射波長之間的關系。光譜響應表示不同波長的光子產生電子-空穴對的能力。定量地說，太陽電池的光譜響應就是當某一波長的光照射在電池表面上時，每一光子平均所能收集到的載流子數。太陽電池的光譜響應又分為絕對光譜響應和相對光譜響應。各種波長的單位輻射光能或對應的光子入射到太陽電池上，將產生不同的短路電流，按波長的分布求得其對應的短路電流變化曲線稱為太陽電池的絕對光譜響應。
如果每一波長以一定等量的輻射光能或等光子數入射到太陽電池上，所產生的短路電流與其中短路電流比較，按波長的分布求得其比值變化曲線，這就是該太陽電池的相對光譜響應。但是，無論是絕對還是相對光譜響應，光譜響應曲線峰值越高，越平坦，對應電池的短路電流密度就越大，效率也越高。
太陽電池并不能把任何一種光都同樣地轉換成電。例如：通常紅光轉變為電的比例與藍光轉變為電的比例是不同的。由于光的顏色（波長）不同，轉變為電的比例也不同，這種特性稱為光譜響應特性。光譜響應特性的測量是用一定強度的單色光照射太陽電池，測量此時電池的短路電流，然后依次改變單色光的波長，再重復測量以得到在各個波長下的短路電流，即反映了電池的光譜響應特性。
光譜響應特性與太陽電池的應用：從太陽電池的應用角度來說，太陽電池的光譜響應特性與光源的輻射光譜特性相匹配是非常重要的，這樣可以更充分地利用光能和提高太陽電池的光電轉換效率。例如，有的電池在太陽光照射下能確定轉換效率，但在熒光燈這樣的室內光源下就無法得到有效的光電轉換。不同的太陽電池與不同的光源的匹配程度是不一樣的。而光強和光譜的不同，會引起太陽能電池輸出的變動。
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