Фотоэффект - запирающий слой
Cтраница 1
Фотоэффект запирающего слоя был открыт в 1876 г. Адамсом и Дейем, наблюдавшими появление фотоэлектродвижущей силы при освещении палочки селена. [1]
Пока речь может идти только о солнечных электрогенераторах, работающих на основе фотоэффекта запирающего слоя с КПД до 10 - 15 %, позволяющих получить с 1 м2 порядка 1 кВт электроэнергии. Эта величина мала, но если сравнивать с тем, что дают вторичные ИЭ - электрохимические аккумуляторные батареи, нуждающиеся в зарядке через каждые 80 - 100 км пробега автомобиля - даже эффектна, поскольку поступление энергии непрерывно и дальность движения неограниченна. [2]
Ко второму классу относятся полупроводниковые фотоэлементы, принцип действия которых основан на использовании фотоэффекта запирающего слоя. Эти фотоэлементы иначе называются вентильными или фотоэлементами с запирающим слоем. Вентильные фотоэлементы качественно отличаются от фотоэлементов с внешним фотоэффектом, которые при освещении не вырабатывают собственной электродвижущей силы и являются лишь очень хорошими индикаторами излучения. Для получения от фотоэлемента с внешним фотоэффектом сколько-нибудь заметных фототоков недостаточно его лишь осветить, необходимо также между фотокатодом и анодом создать электрическое поле, которое обеспечивало бы попадание всех эмитируемых электронов на анод. Это достигается включением в фотоэлектрическую цепь источника постоянного напряжения - сухой батареи или аккумулятора. Таким образом, фотоэлементы с внешним фотоэффектом, а также, конечно, и фотосопротивления работают в режимах с обязательным включением в электрическую цепь фотоэлемента источника напряжения, без этого они не могут работать. В обоих приборах излучение освобождает электроны, но последующая их утилизация может быть осуществлена лишь при содействии источников постоянного напряжения. [3]
Фотогальванический эффект - возникновение под действием света, падающего на границу металл - диэлектрик или металл - электролит, электродвижущей силы, вызывающей появление или изменение тока в цепи - беккерель-эффект и фотоэффект запирающего слоя. [4]
 |
Световые характери - [ IMAGE ] - 29. Вольтамперная характеристики фотосопротивлений стика фотосопротивлений. [5] |
В основе принципа действия фотодиодов лежит использование явления возникновения электродвижущей силы в месте контакта двух веществ при их освещении. Явление фотоэффекта запирающего слоя открыто в 1876 г. У. [6]
Это явление называется внутренним фотоэффектом или фотопроводимостью. Определенное значение в фотопроводимости селеновых ксерорадиографических пластин имеет также, по-видимому, фотоэффект запирающего слоя. При контакте металла с полупроводником р-типа, которым является селен, между ними возникает потенциальный барьер. Так как в заполненной зоне полупроводника р-типа имеются дырки, электроны из металла переходят в полупроводниках и заполняют в нем дырки. [7]
 |
Схема сернисто-таллиевого фотоэлемента с положительным фотоэффектом запирающего слоя. [8] |
Эти необычные свойства оказались обусловленными тем, что в сернисто-таллиевых и сернисто-серебряных фотоэлементах обнаружился неизвестный дотоле тип фотоэффекта запирающего слоя, названный положительным фотоэффектом. Как уже отмечалось выше, при обычном фотоэффекте запирающего слоя электроны освобождаются в полупроводнике и переходят в тот или другой металлический электрод. [9]
Существует два вида фотоэффекта: внутренний и внешний. Первый положен в основу создания вентильных фотоэлементов и фотосопротивлений, второй - вакуумных и газонаполненных фотоэлементов. Внутренний фотоэффект ( фотоэффект запирающего слоя) наблюдается при облучении кристалла полупроводника или диэлектрика, что приводит к изменению энергетического состояния электронов кристаллической решетки. Этот процесс сопровождается либо изменением подвижности или концентрации носителей заряда, либо пространственным перераспределением возникших под действием излучения разноименных зарядов ( электрон - дырка), приводящим к накоплению их у разных электродов. Механизм внутреннего фотоэффекта объясняется зонной теорией ( см. стр. [10]
Эти необычные свойства оказались обусловленными тем, что в сернисто-таллиевых и сернисто-серебряных фотоэлементах обнаружился неизвестный дотоле тип фотоэффекта запирающего слоя, названный положительным фотоэффектом. Как уже отмечалось выше, при обычном фотоэффекте запирающего слоя электроны освобождаются в полупроводнике и переходят в тот или другой металлический электрод. [11]
Дальнейшая разработка атомных батарей в основном ведется по трем направлениям. Во-первых, интенсивные поиски радиоактивных веществ, спектр излучения которых не содержит очень быстрых частиц. Во-вторых, предполагается использование замедлителей частиц с тем, чтобы р - - переход подвергался облучению, но не выходил из строя. В-третьих, энергию испускаемых радиоактивным элементом частиц пытаются предварительно преобразовать в лучистую энергию. Для этого на пути движения частиц помещают тонкий слой люминофора. Поглощаемые люминофором частицы вызывают его свечение. Последнее воздействует на р - - переход, в результате чего возникает фотоэффект запирающего слоя. [12]
Страницы: 1