Page 81 - 6862

Рис. 7.4. Напівпровідниковий фотоелемент

Кремнієвий фотоелемент складено з напівпровідникового матеріалу,
освітлена частина якого має провідність n-типу, темнова – р-типу, і двох
електродів. До області n-типу під’єднано смужковий електрод з невеликою
площею для збільшення ефективної площі освітленого напівпровідника. На
тильній стороні області р-типу розташовано суцільний електрод. Під дією
фотонів світла в атомах напівпровідника n-типу електрон переходить з
валентної зони до зони провідності, в результаті чого утворюється два види
носіїв заряду – вільні електрони і дірки, які зумовлюють протікання струму в
зовнішньому колі. Еквівалентну схему заміщення фотоелемента і його ВАХ
показано на рис. 7.5.

R Ф

I ф VD

а) схема заміщення фотоелемента б) ВАХ фотоелемента
Рис. 7.5. Характеристики фотоелемента

Основними параметрами фотоелемента є сила фотоструму І Ф, сила
струму короткого замикання І КЗ, напруга холостого ходу U XX і сумарний
активний опір фотоелемента R Ф, який дорівнює сумі опорів фронтальної
ділянки напівпровідника n-типу, контакту напівпровідник n-типу–електрод і
смужкового електроду. Фотострум І Ф утворює вільні носії заряду освітленого
фотоелемента. Струм короткозамкненого фотоелемента дорівнює фотоструму
І Ф = І КЗ. За умови підключення до фотоелемента навантаження частина
фотоструму протікає через нього, а інша частина – через р-n перехід

78