Hiện tượng quang điện trong

1. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong

1.1 Chất quang dẫn

- Chất quang dẫn là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.

1.2 Hiện tượng quang điện trong

- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để cho chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cũng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong

- Hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện

2. Quang điện trở

- Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất qung dẫn. Nó cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện

3. Pin quang điện

- Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng

- Hiệu suất pin quang điện chỉ khoảng trên dưới 10%

- Cấu tạo pin quang điện gồm một tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p. Giữa n và p hình thành một lớp chuyển tiếp p-n. Lớp này ngăn không cho êlectron khuếch tán từ n sang p, và lỗ trống từ p sang n. Lớp này gọi là lớp chặn

- Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang điện vào lớp kim loại mỏng trên cùng thì ánh sáng sẽ đi xuyên qua lớp này và tới lớp p gây ra hiện tượng quang điện trong, giải phóng ra các cặp electron và lỗ trống. Electron dễ dàng đi qua lớp chặn xuống lớp n. Còn lỗ trống thì bị giữ lại trong lớp p. Kết quả là điện cực kim loại bị nhiễm điện dương trở thành cực dương của pin, còn đế kim loại ở dưới nhiễm điện âm trở thành cực âm của pin

- Nối hai điện cực bằng một dây dẫn thông qua một ampe kế thì ta thấy có dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm

- Pin quang điện được ứng dụng trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi,..