![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Фотогальванические элементы
Полупроводниковыми фотоэлементами называют приборы, принцип действия которых основан на фотогальваническом эффекте – явлении возникновения фото э.д.с. в электрическом переходе при облучении его световым потоком. Для изготовления фотогальванического элемента используются такие материалы, как Se и Si. На металлическую пластину толщиной 1…2 мм методом термического испарения в вакууме наносится слой селена р -типа и это соединение прогревается при температуре 200…210° С. Затем на слой селена напыляется пленка состава Сd, Ga или In. При последующей термообработке на поверхности селена образуется селенистое соединение n - типа толщиной около 50 мкм, таким способом получают р-n- переход. Вольт-амперная характеристика облученного р-n- перехода приведена на рис. 6.4. Первый квадрант – диффузионная ветвь, третий – характеристика фотодиодного включения, четвертый – характеристика полупроводникового фотоэлемента. Принцип действия фотоэлемента можно пояснить с помощью рис. 6.5. Рис. 6.4 Рис. 6.5 Под воздействием светового потока генерируются пары носителей электрон – дырка и при величине светового потока h υ ≥ Δ W электроны из валентной зоны переходят в зону проводимости и затем под воздействием контактной разности потенциалов перебрасываются в n -область, что приводит к изменению ЭДС на внешних выводах, т.е. появляется фото-ЭДС. Спектральная характеристика фотоэлемента приведена на рис. 6.6: 1– селеновый, 2 – сернисто серебряный, 3 – кремниевый, кривая 4 соответствует видности глаза. Рис. 6.6 Вольт-амперная и энергетическая характеристики фотоэлементов изображены на рис. 6.7, а, б соответственно. . а б Рис. 6.7 Основные параметры фотоэлементов: 1. Интегральная чувствительность 300…700 мкА / лм; 2. Величина фото-ЭДС. Е Ф = 0, 5 … 0, 6 В для селеновых фотоэлементов. 3. Коэффициент полезного действия: к.п.д. η = (UR*I) / Ф Для селеновых фотоэлементов η = 1…2 %, сульфида кадмия η = 8 %, арсенида галлия η = 13 %, для кремния η = 15…19 %. Важным параметром является отношение мощности солнечной батареи к ее массе. Например, для арсенидгаллиевых батарей это отношение составляет 50 Вт / кг, для сульфид-кадмиевых – 200 Вт/кг.
|