Як відбувається процес перетворення променевої енергії в електричну

Концентрація і енергія вільних носіїв заряду в напівпровідниках можуть збільшуватися не тільки при нагріванні, але і під дією променевої енергії (світло, інфрачервоне випромінювання).

Будинок з сонячними батареями

Яскравим прикладом перетворення променистої системи-сонячні батареї, які стали часто використовувати в приватних будинках.

Провідність напівпровідників, обумовлена дією на них променевої енергії, називається фотопроводимостью (внутрішнім фотоефектом). Явище фотопровідності лежить в основі дії групи електронних приладів, які називаються Фотосопротивления.

Мал. 1 пояснює дію
твердого фотоелемента із замикаючим шаром (вентильного фотоелемента) в Фотогенераторний режимі.

Малюнок 1. Схема дії твердого фотоелемента

Малюнок 1. Схема дії твердого фотоелемента із замикаючим шаром (вентильного фотоелемента) в Фотогенераторний режимі.

У вентильному фотоелементі здійснюється контакт двох напівпровідників, один з яких має електронною електропровідністю, а інший - доречний. Завдяки дифузії електронів і дірок через n-р-перехід у взаємно протилежних напрямках утворюється різниця потенціалів UK. Якщо напівпровідники висвітлюються, в них за рахунок поглинання світлової енергії утворюються неосновні вільні носії заряду-електрони в р-напівпровіднику і дірки в n-напівпровіднику. Ці електрони і дірки під дією електричного поля, в свою чергу, направляються через п-р-перехід: дірки - в дірковий напівпровідник, а електрони - в електронний. Освітлення контакту призводить до порушення рівноваги основних носіїв заряду, в результаті якого потенційний барєр в контакті зменшується, і встановлюється новий стан рівноваги при меншому значенні його, рівному UKC.

Різниця потенційних барєрів в контакті напівпровідників в неосвітленому і освітленому станах називається фотоелектродвіжущей силою,

Ec = UK - UK.c.

Фото-е. д. з. тим більше, чим інтенсивніше висвітлюється напівпровідник. Після зєднання напівпровідників виникає струм в ланцюзі, і відбувається перетворення променевої енергії в електричну.


» » » Як відбувається процес перетворення променевої енергії в електричну