Giải bài 3 trang 162 – Bài 31 - SGK môn Vật lý lớp 12
Trình bày cấu tạo và hoạt động của một pin quang điện.
- Pin quang điện là pin 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 2 lớp bán dẫn tiếp xúc nhau: một bán dẫn loại p (gồm đa số là lỗ trống mang điện tích dương) và một lớp bán dẫn n (gồm đa số là êlectron dẫn mang điện tích âm).
+ Giữa lớp p và lớp n hình thành một lớp đặc biệt gọi là lớp chặn, có tác dụng ngăn không cho êlectron di chuyển từ lớp bán dẫn n sang lớp bán dẫn p.
+ Khi chiếu sáng vào bề mặt lớp p thì trong lớp này xuất hiện rất nhiều các êlectron dẫn. Chúng ngay lập tức khuếch tán sang lớp n khiến lớp bán dẫn p trở nên nhiễm điện dương còn lớp n thừa êlectron trở nên nhiễm điện âm.
+ Ở phía 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 phía dưới lớp n là một đế bằng kim loại đóng vai trò của điện cực âm.
+ Nối 2 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.
Ghi nhớ:
- Chất quang dẫn là chất bán dẫn có tính dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị ánh sáng thích hợp.
- Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng các êlectron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các êleectron dẫn.
- Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sang. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.