Полупроводниковые фотоэлементы — страница 3

  • Просмотров 984
  • Скачиваний 23
  • Размер файла 17
    Кб

наиболее важное значение имеют вольт -амперная характеристика и коэффициент полезного действия, значение которого определяет эффективность преобразования световой энергии в электрическую: Значение к. п. д. фотоэлемента зависит от ряда факторов. Существенную роль играют световые потери, определяемые в первую очередь коэффициентом отражения. Отраженная часть световой энергии не участвует в процессе преобразования. К

световым потерям относят также ту часть фотонов, которая при поглощении не создает пар носителей электрических зарядов (поглощение решеткой, свободными носителями зарядов, экситонное поглощение и др.). Процесс преобразования сопровождается также энергетическими потерями. К их числу относятся процессы рекомбинации, образования пар зарядов на расстоянии от запирающего слоя, превышающем длину диффузии, потери в сопротивлении

перехода, объема полупроводника и др.Коэффициент полезного действия фотоэлемента увеличивается с ростом светового потока и фотоэлектродвижущей силы . Однако при больших значениях Ф с ростом концентрации свободных носителей возрастает вероятность их рекомбинации, а также снижается коэффициент собирания к. Кроме того, в результате разогрева прибора при больших Ф увеличивается ток , что также служит причиной снижения к. п.

д.Рост фото - э.д.с. и напряжения ограничен высотой потенциального барьера перехода. Увеличения напряжения можно достигнуть при использовании полупроводниковых материалов с широкой запрещенной зоной и высокой степенью легирования. В этом случае уровень Ферми приближается к дну зоны проводимости в n-полупроводнике и к потолку валентной зоны в p-полупроводнике, следовательно, -Теоретическое значение к. п. д. при приближается к

25%.Задача выбора оптимального полупроводникового материала приобретает особое значение при разработке преобразователей солнечной энергии, характеризуемой весьма широким спектром. Этот вопрос мы более подробно рассмотрим ниже при обсуждении параметров фотоэлементов различных типов.Параметры фотоэлементов различных типов. Основными типами фотоэлементов, используемых в качестве фотогальванических приемников излучения,

служат селеновые и сернистосеребряные фотоэлементы. Устройство селенового фотоэлемента было показано на рис. 14-8, а. Эти фотоэлементы используются в основном в кино - и фотоаппаратуре, так как их спектральная характеристика близка к кривой видности глаза (рис. 14-11, а).Интегральная чувствительность селеновых фотоэлементов . Фото-э.д.с. этих элементов не превышает 0,5—0,6 В. Значение граничной частоты составляет несколько сотен