Unsa ang Photovoltaic Effect?

Ang epekto kung diin ang enerhiya sa liwanag gitukod og elektirikal nga enerhiya sa pipila ka semiconductor materyales mao ang gisulti nga photovoltaic effect. Kini direkta mopasabot sa pagtukod sa enerhiya sa liwanag ngadto sa elektirikal nga enerhiya walay medyo proseso. Aron ipakita ang photovoltaic effect pagsabotan nato usa ka bloke sa silicon crystal.
Ang taas nga bahin sa kini nga bloke adunay donor impurities ug ang babaw nga bahin adunay acceptor impurities. Konsekwensya, ang concentration sa mga free electrons mas taas sa n-type region kaysa sa p-type region ug ang concentration sa mga holes mas taas sa p-type region kaysa sa n-type region sa bloke. Adunay usa ka mataas nga gradient sa concentration sa charge carriers sa junction line sa bloke. Ang mga free electrons gikan sa n-type region mogahin sa p-type region ug ang mga holes sa p-type region mogahin sa n-type region sa crystal. Kini tungod kay ang mga charge carriers naturalmente mogahin gikan sa taas nga concentration area ngadto sa mas lawas nga concentration area. Bawgawas nga free electron gikan sa n-type region mobiya sa p-type region, iyang igwang positive donor ion sa n-type region.

Kini tungod kay bawgawas nga free electron sa n-type region gihatag gikan sa usa ka neutral donor atom. Parehas kini, kon ang hole mogahin gikan sa p-type region ngadto sa n-type region, iyang igwang negative acceptor ion sa p-type region.

Tungod kay bawgawas nga hole gihatag gikan sa usa ka acceptor atom sa p-type region. Ang tanang ions, sama sa donor ions ug acceptor ions, wala mogahin ug fixed sa ilang posisyon sa crystal structure. Wala na lisud isip mahimong ang mga free electrons sa n-type region nga labi katapusan sa p-type region unang mogahin sa p-type region ug magbuhat og layer sa positive immobile donor ions sa n-type region adjacent sa junction.

Parehas kini, ang mga free holes sa p-type region nga labi katapusan sa n-type region unang mogahin sa n-type region ug magbuhat og layer sa negative immobile acceptor ions sa p-type region adjacent sa junction. Kini nga positive ug negative ions concentration layer nagbuhat og electric field sa junction nga directed gikan sa positive ngadto sa negative, o gikan sa n-type side ngadto sa p-type side. Tungod sa presence niining electric field, ang mga charge carriers sa crystal mag-experience og force aron mogahin batas sa direction niining electric field. Asa kita mosabot ang positive charge always drift sa direction sa electric field, kini ang positively charged holes (kon ania) sa n-type region mo-drift sa p-side sa junction.

Sa ubang banda, ang negatively charged electrons sa p-type region (kon ania) mo-drift sa n-region tungod kay ang negative charge always drift opposite sa direction sa electric field. Sa usa ka p-n junction ang diffusion ug drift sa charge carriers nagpadayon. Ang diffusion sa charge carriers magbuhat ug madaghan ang thickness sa potential barrier sa junction ug ang drift sa charge carriers mag-reduce sa thickness sa barrier. Sa normal thermal equilibrium condition ug wala'y external force, ang diffusion sa charge carrier equal ug opposite sa drift sa charge carriers kaya ang thickness sa potential barrier remain fixed.

Ngayon ang n-type surface sa silicon crystal block gi-expose sa sunlight. Pipila ka photons gi-absorb sa silicon block. Pipila ka absorbed photon adunay energy mas taas sa energy gap tali sa valence ug conduction band sa valence electrons sa silicon atoms. Konsekwensya, pipila ka valence electrons sa covalent bond mogahin ug jump out sa bond nagsilbi og hole sa bond. Sa kini nga paagi electron-hole pairs gihimo sa crystal tungod sa incident light. Ang holes sa kini nga light generated electron-hole pairs sa n-type side adunay daghang probabilidad sa recombination sa enormous electrons (majority carriers). Kini ang solar cell gidesign, aron ang light-generated electrons o holes dili makapugos sa recombine sa majority carriers.

Ang semiconductor (silicon) gi-dope aron ang p-n junction ma-form sa close vicinity sa exposed surface sa cell. Kon usa ka electron hole pair gihimo sa usa ka minority carrier diffusion length, sa junction, ang electrons sa electron-hole pair mogahin ngadto sa n-type region ug ang hole sa pair mag-sweep sa p region tungod sa influence sa electric field sa junction ug kini sa average, mag-contribute sa current flow sa external circuit.

Statement: Respetar el original, los buenos artículos merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contacte para eliminar.