Фотоэлементы

По принципу своего действия все фотоэлементы делятся на два класса. К первому классу относятся фотоэлементы, основанные на внешнем фотоэффекте -вакуумные и газонаполненные, ко второму- полупроводниковые фотоэлементы с запирающим слоем, иначе еще называемые вентильными, работа которых основана на внутреннем фотоэффекте. К последним относятся медно-закисные, селеновые, германиевые, кремниевые и др.

Для работы вакуумных и газонаполненных фотоэлементов необходимо с помощью дополнительного источника постоянного напряжения (сухая батарея, аккумулятор) создавать электрическое поле определенной величины, обеспечивающее попадание всех выбиваемых светом из фотокатода электронов на анод.

Вентильные фотоэлементы отличаются от всех остальных видов тем, что под действием светового излучения они вырабатывают собственную э.д.с, достигающую в ряде случаев на прямом солнечном свете. Десятых долей вольта. Они, таким образом, позволяют осуществлять непосредственное преобразование лучистой энергии в электрическую.

Фотоэлементы, используемые как источники электрической энергии, обычно называют фотоэлектрическими преобразователями или просто фотопреобразователями. Наиболее совершенными из существующих в настоящее время фотоэлектрических преобразователей являются кремниевые.

Выбор кремния в качестве исходного материала обусловлен рядом факторов.

Во-первых, кремний является наиболее распространенным после кислорода элементом на Земле и производство его относительно хорошо освоено.

Во-вторых, как показывает теория, для солнечного спектра наибольшая выходная электрическая мощность получается у фотопреобразователей, изготовленных из тех полупроводников, ширина запрещенной зоны которых лежит в пределах 1 -1, 5 эв.

В третьих, кремниевые фотопреобразователи весьма подходят, для использования солнечного излучения по своей спектральной чувствительности.

В-четвертых, по сравнению, например, с германиевыми приборами, кремниевые менее чувствительны к температурным колебаниям. Наконец, кремний позволяет достигнуть минимальных потерь на отражение.

А)

Рисунки 5.2 А), Наиболее распространенные типы фотоэлементов.