Bài 31: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
I. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
-
Chất quang dẫn
Chất quang dẫn là những chất bán dẫn có tính dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào (Si, Ge, PbS…).
-
Hiện tượng quang điện trong
– Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong.
– Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.
II. Quang điện trở
– Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn.
– Cấu tạo: gồm một sợi dây quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
– Điện trở của quang điện trở thay đổi từ vài MW (không chiếu sáng) đến vài chục W (bị chiếu sáng).
III. Pin quang điện
– Pin quang điện hay pin Mặt trời là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng bằng cách biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
– Hiệu suất của pin quang điện vào khoảng trên dưới 10%.
– Cấu tạo gồm lớp tiếp xúc của bán dẫn p và n, trên và dưới các bán dẫn là lớp kim loại dùng làm điện cực (phía p là dương, phía n là âm), điện cực dương mỏng ánh sáng có thể chiếu xuyên qua được.
– Hoạt động: ánh sáng có bước sóng thích hợp chiếu qua điện cực kim loại mỏng vào bán dẫn loại p, gây ra hiện tượng quang điện trong. Các electron chuyển động ngược chiều về phía n còn lỗ trống thì vẫn bị giữ lại lớp p. Nên điện cực phía p nhiễm điện dương còn phía n nhiễm điện âm. Khi nối hai cực thành mạch kín ta có dòng điện.
– Suất điện động của pin quang điện trong khoảng từ 0,5 V đến 0,8 V.
– Ứng dung của pin quang điện: vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi, ôtô, máy bay…..
