lại (hình 2.2. b)
c. Đặc tuyến điện trở
Mô tả mối quan hệ giữa điện trở với năng lợng của các dụng cụ có năng lợng chùm sáng chiếu vào ( Hình 2.2.c). Đây là loại đặc tuyến th- ờng gặp và đợc áp dụng nhiều trong thực tế.
R(KΩ)
Φ lm/m2
2.2. Tế bào quang điện
2.2.1. Cấu tạo
Cấu tạo của một tế bào quang điện đợc mô tả nh hình 2.3. Trên tấm bán dẫn p thờng đợc làm bằng Si hoặc Ge lớp này dâỳ cỡ 0,3 - 1mm lớp N đợc tạo ra bằng cách khuếch tán tạp chất accepto có bề dầy 0,4 - 1 mm. Các miền P và N đợc gắn với các điện cực nối ra ngoài.
Phôton
5 4
6
6
1.miền kim loại Fe; 2. bán dẫn P; 3. bán dẫn N; 4. kim loại mờ (Au); 5. vòng kim loại tiếp xúc; 6. dây dẫn ở các đầu ra.
2.2.2. Nguyên tắc hoạt động N N P 3 2 1 A Hình 2.2.c.Đặc tuyến điện trở
Tế bào quang điện thực chất là 1 phôtôđiôt làm việc không cần điện áp nguồn. Khi chùm photon chiếu vào mặt tinh thể của một tiếp xúc PN năng lợng một phần bị phản xạ, một phần đợc mạng tinh thể hấp thụ. Năng lợng này kích thích các nguyên tử của mạng làm xuất hiện các êlectron tự do và lỗ trống. Điện thế khuếch tán sẽ cuốn e tự do từ miền P sang miền N và các lỗ trống từ miền N sang miền P kết quả là miền N sẽ tích tụ rất nhiều êlectrôn và miền P tích tụ rất nhiều lỗ trống, đến khi nào điện trờng đợc hình thành từ êlectrôn và lỗ trống trung hoà điện thế khuếch tán (trạng thái cân bằng động). Lúc này tế bào quang điện có một hiệu điện thế nối các vùng P và N với mạch ngoài ta sẽ đợc dòng điện tải của mạch ngoài.
Hiệu suất của sự biến đổi quang năng thành điện năng có thể đợc xác định theo biểu thức:
η =
Pas IUR
(2.8) Trong đó: IUR công suất tải và trên tải
Pas công suất ánh sáng chiếu vào
Nó phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trớc hết là sự tổn hại do phản xạ ánh sáng do các pha dẫn bị hấp thụ nhng không tạo thành cặp điện tử lỗ trống mà biến đổi thành các dạng năng lợng khác. Quá trình biến đổi năng lợng ánh sáng thành năng lợng điện cũng gây ra sự tổn hao nh: sự tái hợp hạt dẫn, các hạt dẫn không tới đợc miền điện tích không gian.
Hiệu suất biến đổi của một số vật liệu hiện nay khá thấp, ví dụ tế bào quang điện lu huỳnh - tati khoảng 1,1%, của selen khoảng 0,1%