Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Budowaidziałanieogniwsłonecznych
typuniwygenerowaniaładunkuswobodnego.Analogicznie,wprzypadkuato-
mówomniejszejwartościowości(np.borwsiecikrzemu),powstajeniewysycone
wiązanie-swobodnyładunekdodatni,czylitzw.dziura.Źródłemenergiipo-
trzebnejdowyzwoleniaładunkówswobodnychmożebyćnp.promieniowanie
elektromagnetycznewpostaciświatłasłonecznego.Nośnikiuzyskującewten
sposóbniewielkieporcjeenergiiprzechodząnawyższepozycjewpaśmiewa-
lencyjnympółprzewodnika,anastępnieoddająnabytąenergięwpostaciciepła
ispadająnawcześniejzajmowanepoziomy.
Abynatrwałeuwolnićelektron,koniecznejestpokonaniebariery,jakątworzy
przerwaenergetyczna.Mówimywtedyozjawiskugeneracjiświetlnej,fotoge-
neracjilubgeneracjioptycznejswobodnychnośnikówładunku.Ztegopowodu
światłownoszącerzeczywistywkładdofotogeneracjimusidostarczaćenergii
większejodszerokościtejprzerwy,cookreślazależność(1.3).
hν>E
g,
(1.3)
gdzie:E
g-szerokośćprzerwyenergetycznejpółprzewodnika,h-stałaPlancka,
ν=c/λ.
Wpółprzewodnikujednorodnymuwolnionewtensposóbswobodneelektrony
przemieszczająsięlosowonapoziomieenergetycznympasmaprzewodnictwaaż
domomentu,kiedywwynikuoddziaływaniazinnyminośnikamilubatomami
siecikrystalicznejoddadząnagromadzonąenergięwpostaciciepła(rekombina-
cjatermiczna)lubwypromieniująkwantświatła(rekombinacjapromienista)
iwrócądopasmawalencyjnego.Wprzypadkumateriałówpółprzewodnikowych
oniewielkimpoziomiedomieszkowania,opisanapowyżejrekombinacja,zachodzi
najczęściejbezpośredniodopasmawalencyjnegozwydzieleniemenergiizbliżonej
doszerokościprzerwyenergetycznej.Przywyższychpoziomachdomieszkowania
rekombinacjamożeodbywaćsięrównieżzwykorzystaniempośrednichstanów
energetycznych,wprowadzanychprzezdomieszkidopasmazabronionego.
Inaczejzjawiskogeneracjioptycznejprzebiegawpobliżuzłączapółprzewod-
nikowegop-n,coschematycznieprzedstawiarys.1.7.Wzłączutakimwystępuje
stalepotencjałelektryczny,wynikającyzwystępowaniaprzyłączowychobszarów
zjonizowanych(tzw.ładunkuprzestrzennego)powstałychzrekombinacjiładun-
kówswobodnych-elektronówwobszarzenidziurwobszarzep.
Potencjałtenjestodpowiedzialnyzawytworzeniepolaelektrycznego,które
zkoleirozdzielaisegregujewygenerowaneoptycznienośniki.Poichrozdzieleniu
iprzesunięciuwprzeciwnekrańcepółprzewodnikaniemamożliwościłatwejre-
kombinacji,anaprzeciwnychkrańcachmateriałupojawiająsięprzeciwneładunki
elektryczne-dodatnipostroniepiujemnypostronien.Popołączeniuichprze-
16
