Fotodiode si Fotoelemente

Trimis la data: 2004-02-25
Materia: Fizica
Nivel: Facultate
Pagini: 11
Nota: 8.18 / 10
Downloads: 3543
Autor: Elena mitrea
Dimensiune: 302kb
Voturi: 221
Tipul fisierelor: doc
Acorda si tu o nota acestui referat:
În lucrare se studiaza efectul fotovoltaic în jonctiuni p-n, precum si
aplicatiile acestui fenomen în fotodetectori (fotodiode) sau ca celule
de conversie directa a radiatiei luminoase în energie electrica
(fotoelemente, celule solare).
Vom presupune o radiatie luminoasa din domeniul de absorbtie
fundamentala a semiconductorului care cade perpendicular pe suprafata
regiunii p, (planul x=0 din fig. 1a). Daca coeficientul de saturatie
este foarte mare (d[p]>>
) putem presupune ca generarea purtatorilor de neechilibru are loc
practic la planul x = 0. Ei difuzeaza spre interior concentratia lor
scazând cu distanta datorita recombinarii, dupa legea:

unde 0x01 graphic
este lungimea de difuzie adica drumul parcurs de purtatori în timpul
de viata 0x01 graphic
. Purtatorii care nu recombina si ajung în zona câmpului intern al
jonctiunii, sunt separati de catre aceasta, electronii de concentratie
n(d[p]) fiind antrenati în regiunea "n" a structurii, golurile de
neechilibru fiind "blocate" de bariera în regiunea p, cele doua
regiuni încarcându-se negativ, respectiv pozitiv, pâna la atingerea
unui regim stationar datorita concurentei proceselor de generare si
recombinare.

Aceasta încarcare conduce la aparitia unui câmp electric stationar
opus celui al jonctiunii, care se distribuie tot în zona stratului de
baraj si care micsoreaza bariera de potential la fel ca la aplicarea
unei tensiuni directe.

La circuit deschis curentul total este nul astfel încât curentii
directi de difuzie
si
determinati de scaderea barierei de potential compenseaza total atât
curentii de câmp generati termic cât si pe cei determinati de
sarcinile de neechilibru generate optic (curenti inversi):

În acest caz la bornele dispozitivului apare o diferenta de potential
V=V[max]=V[F], polaritatea acestei tensiuni fiind determinate de
semnele sarcinilor acumulate: ("+" la p) si ("-" la n).

Daca dispozitivul este legat în serie cu o rezistenta de sarcina R
(fig.1b) în circuit apare un fotocurent opus ca sens celui care ar
trece prin R daca jonctiunea neiluminata ar fi polarizata de la o
sursa externa, la aceiasi tensiune (directa), adica fotocurentul are
acelasi sens ca si curentul invers de generare al jonctiunii
neiluminate (curentul de saturatie). Prin urmare dispozitivul
functioneaza ca generator de curent; în regim de scurtcircuit (R=0)
fotocurentul este maxim si V=0.

În functie de rezistenta de sarcina R, multimea punctelor (I,V)
determina o curba în cadrul patru al planului (I,V) numita
caracteristica fotoelementului, fig.2. De fapt chiar pentru R=0,
caderea de tensiune pe dioda nu este nula deoarece exista contributia
rezistentei serie a dispozitivului, r[s], determinata de rezistentele
regiunilor neutre si ale contactelor.

Remarcam pentru acest mod de functionare ca produsul P=IV
Home | Termeni si conditii | Politica de confidentialitate | Cookies | Help (F.A.Q.) | Contact | Publicitate
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.