Visa fråga/svar

 

[2366]

Fråga:
Jag håller på med ett arbete om solceller; men det verkar som om jag får olika information från olika källor (eller så missförstår jag helt enkelt de engelska fysikaliska termerna). Vad jag är oklar över är:

Vad händer egentligen när fotonerna träffar en solcell? De går in till pn övergången, och skapar hål och fria elektroner.

- händer detta både i p och n typslagret? - Vad händer med de fria elektronera? Går de igenom en sladd och gör ett arbete, eller går de direkt tillbaka till hålen och avger i processen energi?

Slutligen; finns det något mer bra ställe där jag skulle kunna få reda på mer?
/Susanne V, Huddinge

Svar:
Fotonerna skapar fria elektroner överallt i halvledarmaterialet, alltså både i p- och n-lagret. Man kan dock bara utnyttja en del av dessa.

Man kan tänka sig pn-övergången som en pulkabana för fria elektroner där p-lagret ligger högre än n-lagret. Om en fri elektron kommer från p-lagret till pn-övergången så "glider den ner" (egentligen accelereras den i ett elektriskt fält) och vinner så energi. Det är den energin man sedan kan utnyttja: Elektronen som kommer ner i n-lagret utgör nämligen en laddning som påverkar alla andra elektroner att flytta på sig, så att en ström går genom ledningen. Man kan tänka sig att den pulkaåkande elektronen puttar på de andra elektronerna och sätter igång en strömpuls.

Det här fungerar dock bara om de fria elektronerna i p-lagret verkligen når pn-övergången. Om de i stället faller ner till hålen igen (man säger de rekombinerar) så är de förlorade. Visserligen avger de energi även då, men energin går inte att utnyttja. Detsamma gäller nya fria elektroner i n-lagret, även de rekombinerar utan att göra nytta. Det gäller alltså att konstruera solcellen på rätt sätt: p-lagret tillräckligt tjockt så att många fria elektroner skapas där. Dessutom skall den ha bra "mobilitet" för elektroner (de fria elektronerna ska diffundera snabbt) så att många elektroner klarar sig till pn-övergången.

En bra bok utan för mycket fysikaliska termer vet jag tyvärr inte.
/Heiner Linke

*

 

 

Frågelådan innehåller 7500 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2020-07-01 16:30:17.

 

***


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.