1. Halvledarmaterialet:
* Fotoceller är tillverkade av ett speciellt material som kallas en halvledare ofta kisel. Halvledare har en unik egenskap där de kan fungera som både ledare och isolatorer beroende på förhållanden.
2. Doping:
* För att förbättra deras konduktivitet är halvledare dopade med föroreningar. Detta skapar två typer av material:
* n-typ: Dopat med element som ger extra elektroner (som fosfor).
* p-typ: Dopat med element som skapar "hål" (saknade elektroner) (som bor).
3. P-N-korsningen:
* En halvledare av P-typ är förenad med en halvledare av n-typ för att bilda en p-n-korsning . Vid korsningen diffunderar elektroner från N-typmaterialet in i P-typen och hål från P-typen diffus i N-typen. Detta skapar en utarmningsregion Där det inte finns några gratis laddningsbärare.
4. Light Absorption:
* När ljus slår fotocellen absorberas fotoner (ljuspartiklar) av halvledarmaterialet.
5. Elektronhålpar:
* Absorberade fotoner väcker elektroner i halvledarmaterialet, vilket får dem att hoppa till en högre energinivå. Detta skapar elektronhålpar - En fri elektron och ett "hål" som lämnats kvar i halvledarens kristallgitter.
6. Det elektriska fältet:
* P-N-korsningen skapar ett elektriskt fält som skjuter de fria elektronerna mot n-typen och hålen mot P-typen.
7. Aktuellt flöde:
* Med en extern krets ansluten driver det elektriska fältet elektronerna att flyta genom kretsen och skapa en elektrisk ström. Denna ström är ett direkt resultat av att ljusenergin omvandlas till elektrisk energi.
Sammanfattningsvis:
Fotoceller fungerar genom att använda den fotoelektriska effekten för att generera elektrisk energi från ljus. De viktigaste komponenterna är halvledarmaterial, doping, P-N-korsningen och absorptionen av ljus. När fotoner slår halvledaren skapar de elektronhålpar, som sedan separeras av det elektriska fältet vid P-N-korsningen. Detta flöde av elektroner genom en extern krets utgör elektrisk energi.
