6. Cấu tr c khoá luận
2.2.2. Pin quang điện
Khái niệm: Pin quang điện là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
Cấu tạo và hoạt động
Pin quang điện gồm hai lớp bán dẫn tiếp x c nhau: một bán dẫn loại p (gồm đa số là lỗ trống mang điện t ch dương) và một lớp bán dẫn n (gồm đa số là electron dẫn mang điện t ch âm).
Giữa lớp p và lớp n hình thành một lớp đặc biệt gọi là lớp chặn, có tác dụng ngăn không cho electron di chuyển từ lớp bán dẫn n sang lớp bán dẫn p.
Khi chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp p thì trong lớp này xuất hiện rất nhiều các electron dẫn. Ch ng ngay lập tức khuếch tán sang lớp n khiến lớp bán dẫn p trở nên nhiễm điện dương còn lớp n thừa electron trở nên nhiễm điện âm.
Ở ph a trên lớp p có một lớp kim loại mỏng (vừa cho phép ánh sáng đi qua, vừa có tác dụng dẫn điện) nối với một điện cực. Điện cực này là điện cực dương.
Ở ph a dưới lớp n là một đế bằng kim loại đóng vai trò của điện cực âm. Nối hai điện cực của pin quang điện với một mạch ngoài thì trong mạch ngoài có dòng điện một chiều chạy từ cực dương sang cực âm.
Đặc điểm của pin quang điện
Hiệu suất của pin quang điện chỉ vào khoảng 10%.
Suất điện động của mỗi tế bào pin quang điện (tức là một lớp tiếp x c p - n như trên) từ 0,5V đến 0,8V. Đo đó người ta phải ghép rất nhiều tế bào pin quang điện với nhau thành bộ để có hiệu điện thế và cường độ dòng điện đủ lớn để sử dụng.
Ứng dụng của pin quang điện
Dùng trong các máy đo ánh sáng (Hình 2.6).
Dùng để cung cấp điện cho các tòa nhà lớn (Hình 2.7).
Hình 2.7
Dùng để cung cấp năng lượng cho ô tô ( Hình 2.8).
Hình 2.8 Máy t nh dùng pin Mặt Trời (Hình 2.9).
Hình 2.9 Và rất nhiều ứng dụng quan trọng khác nữa.