ఫోటోవోల్టా ప్రభావం ఏంటి?

ప్రకాశ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిలోకి మార్చడం కొన్ని అర్ధవాహక పదార్థాలలో జరుగుతుంది, ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్రభావం అని పిలుస్తారు. ఈ ప్రభావం ద్వారా ప్రకాశ శక్తిని ఏ మధ్య ప్రక్రియ లేకుండా నేరుగా విద్యుత్ శక్తిలోకి మార్చవచ్చు. ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్రభావం చూపించడానికి ఒక సిలికాన్ క్రిస్టల్ బ్లాక్ను ఊహించండి.
ఈ బ్లాక్‌న యూపర్ భాగం డోనర్ అమ్మికలతో ప్రభావితమైనది మరియు లోవర్ భాగం అక్షేప అమ్మికలతో ప్రభావితమైనది. కాబట్టి n-ప్రకారం ప్రాంతంలో స్వీయ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రాంతంలో కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది మరియు p-ప్రకారం ప్రాంతంలో హోల్ల సంఖ్య న-ప్రకారం ప్రాంతంలో కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది. బ్లాక్‌ల జంక్షన్ రేఖా వద్ద ఆవరణ వాహకుల సంఘర్షణ గ్రేడియంట్ ఎక్కువ ఉంటుంది. n-ప్రకారం ప్రాంతంలోని స్వీయ ఎలక్ట్రాన్లు p-ప్రకారం ప్రాంతంలోకి విసరించాలనుకుంటాయి మరియు p-ప్రకారం ప్రాంతంలోని హోల్లు n-ప్రకారం ప్రాంతంలోకి విసరించాలనుకుంటాయి. ఇది ఆవరణ వాహకులు ఎక్కువ సంఘర్షణ ప్రాంతంలోనికి తక్కువ సంఘర్షణ ప్రాంతంలోకి విసరించాలనుకుంటాయి. n-ప్రకారం ప్రాంతంలోని స్వీయ ఎలక్ట్రాన్ విసరించి p-ప్రకారం ప్రాంతంలోకి వెళ్ళినప్పుడు దాని ప్రాంతంలో ఒక పోజిటివ్ డోనర్ ఆయన్ ఉంటుంది.

ఇది n-ప్రకారం ప్రాంతంలోని ప్రతి స్వీయ ఎలక్ట్రాన్ ఒక నైతిక డోనర్ పరమాణువు నుండి ఇవ్వబడుతుంది. అదేవిధంగా, p-ప్రకారం ప్రాంతంలోని హోల్ విసరించి n-ప్రకారం ప్రాంతంలోకి వెళ్ళినప్పుడు, దాని ప్రాంతంలో ఒక నెగెటివ్ అక్షేప ఆయన్ ఉంటుంది.

ప్రతి హోల్ p-ప్రకారం ప్రాంతంలో ఒక అక్షేప పరమాణువు నుండి ఇవ్వబడుతుంది. ఈ రెండు ఆయన్లు, డోనర్ ఆయన్లు మరియు అక్షేప ఆయన్లు, క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో తనిఖీ చేసి ఉంటాయి. n-ప్రకారం ప్రాంతంలోని స్వీయ ఎలక్ట్రాన్లు, p-ప్రకారం ప్రాంతం దగ్గర ఉన్నవి మొదట విసరించి జంక్షన్ దగ్గర n-ప్రకారం ప్రాంతంలో ఒక పోజిటివ్ తనిఖీ డోనర్ ఆయన్ లయర్ సృష్టిస్తాయి.

అదేవిధంగా, p-ప్రకారం ప్రాంతంలోని స్వీయ హోల్లు, n-ప్రకారం ప్రాంతం దగ్గర ఉన్నవి మొదట విసరించి జంక్షన్ దగ్గర p-ప్రకారం ప్రాంతంలో ఒక నెగెటివ్ తనిఖీ అక్షేప ఆయన్ లయర్ సృష్టిస్తాయి. ఈ పోజిటివ్ మరియు నెగెటివ్ ఆయన్ల సంఘర్షణ లయర్ జంక్షన్ వద్ద ఒక విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది పోజిటివ్ నుండి నెగెటివ్ వైపు దిశాలో, అనగా n-ప్రకారం వైపు నుండి p-ప్రకారం వైపు దిశాలో ఉంటుంది. ఇప్పుడు ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం ఉన్నప్పుడు క్రిస్టల్లోని ఆవరణ వాహకులు ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం దిశాలో ప్రవాహించే శక్తిని అనుభవిస్తాయి. మనకు తెలిసినట్లుగా, పోజిటివ్ శక్తి ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ క్షేత్రం దిశాలో ప్రవాహిస్తుంది, కాబట్టి n-ప్రకారం ప్రాంతంలోని పోజిటివ్ హోల్లు (ఇవి ఉన్నాయని) జంక్షన్ యొక్క p-వైపు ప్రవాహిస్తాయి.

ఇదే విధంగా, p-ప్రకారం ప్రాంతంలోని నెగెటివ్ ఎలక్ట్రాన్లు (ఇవి ఉన్నాయని) n-ప్రకారం వైపు ప్రవాహిస్తాయి, కారణం నెగెటివ్ శక్తి ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ క్షేత్రం దిశాలోకి ఎదురుగా ప్రవాహిస్తుంది. p-n జంక్షన్ వద్ద ఆవరణ వాహకుల విసరణ మరియు ప్రవాహం కొనసాగుతుంది. ఆవరణ వాహకుల విసరణ జంక్షన్ వద్ద పొటెన్షియల్ బారియర్ పరిమాణాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు పెంచుతుంది, ఆవరణ వాహకుల ప్రవాహం ఈ బారియర్ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. సాధారణ తెప్పించే సమానత్వం పరిస్థితిలో మరియు ఏ బాహ్య శక్తి లేని పరిస్థితిలో, ఆవరణ వాహకుల విసరణ ఆవరణ వాహకుల ప్రవాహం కు సమానం మరియు వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది, కాబట్టి పొటెన్షియల్ బారియర్ పరిమాణం స్థిరంగా ఉంటుంది.

ఇప్పుడు సిలికాన్ క్రిస్టల్ బ్లాక్‌ల n-ప్రకారం ప్రాంతం సూర్య కిరణాలకు ఎదురుగా ఉంటుంది. కొన్ని ఫోటన్లు సిలికాన్ బ్లాక్ ద్వారా అభిష్కృతమవుతాయి. కొన్ని అభిష్కృత ఫోటన్లు సిలికాన్ పరమాణువుల వాలెన్స్ మరియు కండక్షన్ బాండ్ల మధ్య శక్తి వ్యత్యాసం కంటే ఎక్కువ శక్తి ఉంటాయి. కాబట్టి, కొన్ని వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు కోవలెంట్ బాండ్ల నుండి ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు బాండ్లలో ఒక హోల్ ఉంటుంది. ఈ విధంగా ప్రకాశం ద్వారా క్రిస్టల్లో ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. n-ప్రకారం వైపు ఉన్న హోల్లు ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లతో (ప్రధాన వాహకులు) పునర్మిలనం చేయడానికి సామర్థ్యం ఉంటుంది. కాబట్టి, సోలర్ సెల్ విధానం చేయబడుతుంది, కాబట్టి ప్రకాశం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు లేదా హోల్లు ప్రధాన వాహకులతో పునర్మిలనం చేయడానికి సామర్థ్యం లేదు.

అర్ధవాహక (సిలికాన్) అందుకుని, సెల్ యొక్క ఎక్స్పోజ్డ్ ప్రాంతం చాలా దగ్గరలో p-n జంక్షన్ సృష్టించబడుతుంది. ఒక ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జత జంక్షన్ దగ్గర ఒక మినహాయిన వాహకుల విసరణ పొడవు లో ఉంటే, ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతలోని ఎలక్ట్రాన్లు n-ప్రకారం ప్రాంతం వైపు ప్రవాహిస్తాయి మరియు హోల్లు p-ప్రకారం ప్రాంతం వైపు జంక్షన్ విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా ప్రవాహిస్తాయి. కాబట్టి, సగటున, ఇది బాహ్య సర్క్యుట్లో ప్రవాహం కు సహకరిస్తుంది.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.