σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
νουσες οπές στην ΖΣ να ολισθαίνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις εξαιτίας του<br />
ενσωματωμένου ηλεκτρικού πεδίου της περιοχή απογύμνωσης.<br />
Τα βασικά Στάδια για τη λειτουργία μίας διάταξης ως φωτοβολταϊκό είναι:<br />
1) Η απορρόφηση της ακτινοβολίας <strong>και</strong> η δημιουργία ηλεκτρικών φορέων<br />
2) Ο διαχωρισμός των διαφορετικά φορτισμένων φορέων <strong>και</strong> η αποφυγή ε-<br />
πανένωσή τους,<br />
3) Η ξεχωριστή εξαγωγή αυτών των φορτίων σε ένα εξωτερικό κύκλωμα.<br />
Ας δούμε λίγο πιο αναλυτικά τα δύο πρώτα από αυτά τα στάδια.<br />
1.2.1. Φώτο-Διέγερση ηλεκτρικών φορέων<br />
Εικόνα 2: Σχηματική απεικόνιση των ενεργειακών<br />
ζωνών σε μία ηλιακή κυψελίδα <strong>και</strong> η Φώτο-δημιουργία<br />
ενός ζεύγους ηλεκτρονίου οπής<br />
[2].<br />
Όταν ένα φωτόνιο χτυπήσει ένα<br />
κομμάτι Πυριτίου, (του πιο διαδεδομένου<br />
ημιαγώγιμου υλικού για φωτοβολταϊκά<br />
<strong>και</strong> όχι μόνο) τρεις είναι οι πιθανές<br />
εκδοχές.<br />
Πρώτον, υπάρχει πιθανότητα το<br />
φωτόνιο να διαπεράσει πλήρως το υλικό<br />
<strong>και</strong> αυτό συνήθως συμβαίνει για<br />
χαμηλής ενέργειας φωτόνια.<br />
Δεύτερον, μπορεί να ανακλαστεί στην επιφάνεια του υλικού.<br />
Τρίτον, το φωτόνιο ενδέχεται να απορροφηθεί από το υλικό, αν η ενέργειά του<br />
είναι μεγαλύτερη από το ενεργειακό χάσμα του πυριτίου, <strong>και</strong> να δώσει την ενέργεια<br />
του σε ένα ηλεκτρόνιο του υλικού. Όταν το ηλεκτρόνιο βρίσκεται στην ΖΣ είναι<br />
δέσμιο σε ομοιοπολικούς δεσμούς που σχηματίζονται με τα γειτονικά άτομα<br />
<strong>και</strong> δεν μπορεί να κινηθεί σε μεγάλες αποστάσεις μέσα στο υλικό. Με την διέγερσή<br />
του στη ΖΑ είναι πλέον ελεύθερο να κινηθεί σε όλο τον όγκο του ημιαγωγού.<br />
Τώρα ο δεσμός στο οποίο άνηκε το διεγερμένο ηλεκτρόνιο έχει πλέον ένα λιγότερο,<br />
δηλαδή έχουμε μία οπή. Το κενό αυτό είναι πλέον διαθέσιμο να καλυφθεί από<br />
ηλεκτρόνια γειτονικών ατόμων, τα οποία με τη σειρά τους αφήνουν κενό στο δεσμό<br />
που άνηκαν <strong>και</strong> με αυτό τον τρόπο έχουμε μία κινούμενη οπή μέσα στο<br />
πλέγμα των ατόμων του υλικού. Συνεπώς μπορούμε να πούμε ότι όταν ένα φωτόνιο<br />
απορροφάται από έναν ημιαγωγό, δημιουργείται ένα κινούμενο ζεύγος ηλεκτρονίου-οπής<br />
(Εικ. 2).<br />
4
Change language