Відмінності між версіями «Фотоелемент»
3374746 (обговорення • внесок) |
3374746 (обговорення • внесок) |
||
Рядок 21: | Рядок 21: | ||
==Технічні характеристики== | ==Технічні характеристики== | ||
− | + | Фізичний принцип роботи фотоелемента | |
+ | Перетворення енергії в фотоелементі засновано на фотоелектричному ефекті, який виникає в неоднорідних напівпровідникових структурах при впливі на них сонячного випромінювання. | ||
+ | Неоднорідність структури фотоелементи може бути отримана легуванням одного і того ж напівпровідника різними домішками (створення p-n переходів) або шляхом з'єднання різних напівпровідників з неоднаковою шириною забороненої зони - енергії відриву електрона з атома (створення гетеропереходів), або ж за рахунок зміни хімічного складу напівпровідника, що приводить до появи градієнта ширини забороненої зони (створення варізонних структур). | ||
+ | Ефективність перетворення залежить від електрофізичних характеристик неоднорідною напівпровідникової структури, а також оптичних властивостей фотоелемента, серед яких найбільш важливу роль грає фотопровідність. Вона обумовлена явищами внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках при опроміненні їх сонячним світлом. | ||
==Сфера застосування == | ==Сфера застосування == |
Версія за 11:54, 13 травня 2017
Андрущенко Олена, 33 гр.
Зміст
Загальний опис (принцип дії), Андрущенко Олена 33 гр
Фотоелемент – напівпровідниковий прилад, що служить для перетворення світлової енергії в електричну. В основі цього перетворенння лежить явище фотоефекту. Принцип роботи сучасних фотоелементів базується на напівпровідниковому p-n переході. При поглинанні фотона в області, яка прилягає до p-n переходу, створюється пара носіїв заряду: електрон і дірка. Дірка є неосновним носієм заряду, а отже з великою ймовірністю проникає крізь перехід. У результаті створені завдяки поглинанню енергії фотона заряди розділяються в просторі й не можуть рекомбінувати. Як наслідок порушується рівновага густини зарядів. Дія приладу заснована на фотоелектронній емісії або внутрішньому фотоефекті. Поділяються на електровакуумні й напівпровідникові фотоелементи.
В електровакуумних фотоелементах при потраплянні світла на катод фотоелемента в колі виникає електричний струм, який вмикає або вимикає реле. Напівпровідникові фотоелементи - фотоелементи з p-n переходом створюють ЕРС близько 1-2 В. Вихідна потужність досягає сотень ват при ККД до 20%.Історична довідка
1887 рік – Генріх Герц відкрив явище фотоефекту.
1890 рік - Олександр Григорович Столєтов встановив кількісні закономірності фотоефекту.
1905 рік - Альберт Ейнштейн обгрунтував квантову природу фотоефекта і всі його закономірності
Перший фотоелемент, заснований на зовнішньому фотоефекті, створив Олександр Столєтов в кінці XIX століття.
Технічні характеристики
Фізичний принцип роботи фотоелемента Перетворення енергії в фотоелементі засновано на фотоелектричному ефекті, який виникає в неоднорідних напівпровідникових структурах при впливі на них сонячного випромінювання. Неоднорідність структури фотоелементи може бути отримана легуванням одного і того ж напівпровідника різними домішками (створення p-n переходів) або шляхом з'єднання різних напівпровідників з неоднаковою шириною забороненої зони - енергії відриву електрона з атома (створення гетеропереходів), або ж за рахунок зміни хімічного складу напівпровідника, що приводить до появи градієнта ширини забороненої зони (створення варізонних структур). Ефективність перетворення залежить від електрофізичних характеристик неоднорідною напівпровідникової структури, а також оптичних властивостей фотоелемента, серед яких найбільш важливу роль грає фотопровідність. Вона обумовлена явищами внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках при опроміненні їх сонячним світлом.
Сфера застосування
Фотоелементи широко застосовуються:
- для автоматизації виробничих процесів. У поєднанні з електронними підсилювачами фотоелементи входять до складу фотореле — приладів автоматичного управління різними установками, які використовують безінерційність фотоефекту, тобто здатність фотоелемента практично миттєво реагувати на світловий вплив чи на його зміну;
- у вигляді сонячних батарей для перетворення енергії сонячного світла в електричну енергію, якою здійснюється живлення бортової апаратури космічних апаратів;
- у звуковому кіно, різних системах автоматики та телемеханіки, телебаченні.
Фото, відео-матеріали
Тут розмістіть власні фото або фото з відкритих джерел, а також посилання на відео