Ինչպե՞ս է ֆոտովոլտային էֆեկտը
Հետևյալ էֆեկտը, որի համար լուսային էներգիան փոխվում է էլեկտրական էներգիայի որոշ սեմիկոնդուկտորային նյութերում, հայտնի է որպես ֆոտովոլտային էֆեկտ: Այս էֆեկտը անմիջապես փոխում է լուսային էներգիան էլեկտրական էներգիայի, առանց ցանկացած միջնական պրոցեսի: Ֆոտովոլտային էֆեկտը ցույց տալու համար ենթադրենք սիլիկոնի կրիստալի բլոկ:
Այս բլոկի վերին մասը դոպացված է դոնոր անհամաձայնություններով, իսկ ստորին մասը՝ ակցեպտոր անհամաձայնություններով: Այսպիսով, ազատ էլեկտրոնների կոնցենտրացիան շատ բարձր է n-տիպի տիրույթում, համեմատած p-տիպի տիրույթի հետ, իսկ խորակի կոնցենտրացիան շատ բարձր է p-տիպի տիրույթում, համեմատած n-տիպի տիրույթի հետ: Բլոկի միացման գիծը կողմնորոշված է լինի լիովին բարձր կոնցենտրացիայի գրադիենտ էլեկտրական լիցքավորիչների համար: Ազատ էլեկտրոնները n-տիպի տիրույթից փորձում են դիֆուզացվել p-տիպի տիրույթ, իսկ խորակները p-տիպի տիրույթից փորձում են դիֆուզացվել n-տիպի տիրույթ: Սա բնության համար էլեկտրական լիցքավորիչները դիֆուզացնում են բարձր կոնցենտրացիայի տիրույթից ցածր կոնցենտրացիայի տիրույթ: Յուրաքանչյուր ազատ էլեկտրոն n-տիպի տիրույթից, երբ դիֆուզացնում է p-տիպի տիրույթ, դեռ մնացնում է դեպի դեռ դրական դոնոր իոն n-տիպի տիրույթում:
Սա բացահայտվում է նրանով, որ յուրաքանչյուր ազատ էլեկտրոն n-տիպի տիրույթում ներկայացվում է մեկ չափ դոնոր ատոմի կողմից: Նմանապես, երբ խորակը դիֆուզացնում է p-տիպի տիրույթից n-տիպի տիրույթ, դեռ մնացնում է բացասական ակցեպտոր իոն p-տիպի տիրույթում:
Քանի որ յուրաքանչյուր խորակ p-տիպի տիրույթում ներկայացվում է մեկ ակցեպտոր ատոմի կողմից: Այս երկու իոնները, այսինքն դոնոր իոնները և ակցեպտոր իոնները, անշարժ են և կապակցված են կրիստալային կառուցվածքում: Անհրաժեշտ է նշել, որ այն ազատ էլեկտրոնները n-տիպի տիրույթից, որոնք ամենամոտ են p-տիպի տիրույթին, առաջինը դիֆուզացնում են p-տիպի տիրույթ, հետևաբար ստեղծում դրական անշարժ դոնոր իոնների շերտ n-տիպի տիրույթում միացման գծի կողմը:
Նմանապես, այն ազատ խորակները p-տիպի տիրույթից, որոնք ամենամոտ են n-տիպի տիրույթին, առաջինը դիֆուզացնում են n-տիպի տիրույթ, հետևաբար ստեղծում բացասական անշարժ ակցեպտոր իոնների շերտ p-տիպի տիրույթում միացման գծի կողմը: Այս դրական և բացասական իոնների կոնցենտրացիայի շերտը ստեղծում է էլեկտրական դաշտ միացման գծի վրա, որը ուղղված է դրականից բացասական: Այժմ, այս էլեկտրական դաշտի առկայությամբ կրիստալում էլեկտրական լիցքավորիչները փորձում են դիրի ըստ այս էլեկտրական դաշտի ուղղության: Ինչպես գիտենք, դրական լիցքը միշտ դիր է ըստ էլեկտրական դաշտի ուղղության, ուրեմն դրական լիցքով խորակները (եթե որևէ) n-տիպի տիրույթում հիմա դիր են միացման գծի p-կողմ:
Մյուս կողմից, բացասական լիցքով էլեկտրոնները p-տիպի տիրույթում (եթե որևէ) դիր են n-տիպի տիրույթ, քանի որ բացասական լիցքը միշտ դիր է հակառակ էլեկտրական դաշտի ուղղության: Միացման գծի վրա էլեկտրական լիցքավորիչների դիֆուզիան և դիրը շարունակվում են: Էլեկտրական լիցքավորիչների դիֆուզիան ստեղծում և ավելացնում է պոտենցիալ արագացման շերտի հաստությունը միացման գծի վրա, իսկ դիրը կրճատում է այդ շերտի հաստությունը: Նորմալ ջերմային հավասարակշռության պայմաններում և առանց ցանկացած արտաքին ուժի, էլեկտրական լիցքավորիչների դիֆուզիան հավասար և հակառակ է դիրին, ուրեմն պոտենցիալ արագացման շերտի հաստությունը մնում է ֆիքսված:
Հիմա սիլիկոնի կրիստալի բլոկի n-տիպի մակերևույթը հանդիպում է արևային լուսին: Որոշ ֆոտոնները բլոկով լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին լուսային լուսին ......
Հայտարարություն: Պահպանել օրիգինալը, լավ հոդվածները արժե կիսվել, եթե իրավախախտում կա կապվեք և հեռացրեք:
