Zjawisko fotoelektryczne

Zjawisko fotoelektryczne

Działanie pojedynczego ogniwo PV polega na przetwarzaniu promieniowania słonecznego w energię elektryczną. W wiązce promieniowania słonecznego padającego na ogniwo fotowoltaiczne znajdują się fotony. Padające na elektrony fotony, przekazują im swoją całkowitą energię. Jeżeli energia ta jest wystarczająco duża dochodzi do wybicia elektronów z środowiska, w którym się znajdują. W wyniku fotoemisji powstają pary elektron-dziura. Powstałe w sposób fotoemisji pary elektron-dziura w większości ulegają zjawisku rekombinacji, które skutkuje wydzieleniem się ciepła w ogniwie. Aby mogło zaistnieć zjawisko fotowoltaiczne konieczne jest rozdzielenie par elektron-dziura zanim ulegną całkowitej rekombinacji. Dzięki istniejącemu na granicy złącza p-n polu elektrycznemu, istnieje możliwość separacji par elktron-dziura. W polu elektrycznym nadmiarowe elektrony przemieszczają się z obszaru półprzewodnika typu p do typu n oraz dziury z półprzewodnika typu n do p. Elektrony, które znalazły się w ten sposób w obszarze typu n, polaryzują tą część półprzewodnika ujemnym potencjałem, natomiast dziury w obszarze typu p – dodatnie. Powstaje w ten sposób różnica potencjałów, zwana siłą elektromotoryczną. Obciążając ogniwo uzyskamy przepływ prądu.