היים > נייַעס > פירמע נייַעס

וואָס איז פאָטאָוואָטאַיקס?

2022-12-22

פאָטאָוואָלטאַיקס איז די דירעקט קאַנווערזשאַן פון ליכט אין עלעקטרע אויף די אַטאָמישע מדרגה. עטלעכע מאַטעריאַלס ויסשטעלונג אַ פאַרמאָג באקאנט ווי די פאָטאָעלעקטריק ווירקונג וואָס געפֿירט זיי צו אַרייַנציען פאָוטאַנז פון ליכט און מעלדונג עלעקטראָנס. ווען די פריי עלעקטראָנס זענען קאַפּטשערד, אַן עלעקטריש קראַנט רעזולטאַט וואָס קענען זיין געוויינט ווי עלעקטרע.

די פאָטאָעלעקטריק ווירקונג איז געווען ערשטער באמערקט דורך אַ פראנצויזיש פיזיקער, עדמונד בעקווערעל, אין 1839, וואָס געפונען אַז זיכער מאַטעריאַלס וואָלט פּראָדוצירן קליין אַמאַונץ פון עלעקטריש קראַנט ווען יקספּאָוזד צו ליכט. אין 1905 האט אלבערט איינשטיין דיסקרייבד די נאַטור פון ליכט און די פאָטאָעלעקטריק ווירקונג אויף וואָס פאָטאָוואָלטאַיק טעכנאָלאָגיע איז באזירט, פֿאַר וואָס ער שפּעטער וואַן אַ נאָבעל פרייז אין פיזיק. דער ערשטער פאָטאָוואָלטאַיק מאָדולע איז געווען געבויט דורך בעל לאַבאָראַטאָריעס אין 1954. עס איז געווען בילדיד ווי אַ זונ - באַטאַרייע און איז מערסטנס נאָר אַ נייַגעריקייַט ווי עס איז געווען צו טייַער צו געווינען וויידספּרעד נוצן. אין די 1960ער יארן האט די ספעיס אינדוסטרי אנגעהויבן מאכן די ערשטע ערנסטע באנוץ פון די טעכנאלאגיע צו צושטעלן קראפט אויף די ספעיס קראפטן. דורך די ספעיס פראגראמען האט זיך די טעכנאלאגיע פארגעשריט, איר פארלאזיקייט איז געגרינדעט געווארן, און די קאסטן האט אנגעהויבן אראפגיין. בעשאַס די ענערגיע קריזיס אין די 1970 ס, פאָטאָוואָלטאַיק טעכנאָלאָגיע פארדינט דערקענונג ווי אַ מקור פון מאַכט פֿאַר ניט-פּלאַץ אַפּלאַקיישאַנז.

 


די דיאַגראַמע אויבן ילאַסטרייץ די אָפּעראַציע פון ​​אַ יקערדיק פאָטאָוואָלטאַיק צעל, אויך גערופן אַ זונ צעל. זונ צעלן זענען געמאכט פון די זעלבע מינים פון האַלב-פירער מאַטעריאַלס, אַזאַ ווי סיליציום, געניצט אין די מיקראָעלעקטראָניק אינדוסטריע. פֿאַר זונ - סעלז, אַ דין האַלב-קאָנדוקטאָר ווייפער איז ספּעציעל באהאנדלט צו פאָרעם אַן עלעקטריש פעלד, positive אויף איין זייַט און נעגאַטיוו אויף די אנדערע. ווען ליכט ענערגיע סטרייקס די זונ צעל, עלעקטראָנס זענען קלאַפּט פרייַ פון די אַטאָמס אין די האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל. אויב עלעקטרישע קאָנדוקטאָרס זענען אַטאַטשט צו די positive און נעגאַטיוו זייטן, וואָס פאָרעם אַן עלעקטריקאַל קרייַז, די עלעקטראָנס קענען זיין קאַפּטשערד אין די פאָרעם פון אַן עלעקטריש שטראם - דאָס איז, עלעקטרע. די עלעקטרע קענען דעריבער ווערן געניצט צו מאַכט אַ מאַסע, אַזאַ ווי אַ ליכט אָדער אַ געצייַג.

א נומער פון זונ סעלז ילעקטריק קאָננעקטעד צו יעדער אנדערער און מאָונטעד אין אַ שטיצן סטרוקטור אָדער ראַם איז גערופן אַ פאָטאָוואָלטאַיק מאָדולע. מאָדולעס זענען דיזיינד צו צושטעלן עלעקטרע אין אַ זיכער וואָולטידזש, אַזאַ ווי אַ פּראָסט 12 וואלטס סיסטעם. די קראַנט געשאפן איז גלייַך אָפענגיק אויף ווי פיל ליכט סטרייקס די מאָדולע.


הייַנט ס מערסט פּראָסט פּוו דעוויסעס נוצן אַ איין קנופּ, אָדער צובינד, צו שאַפֿן אַן עלעקטריש פעלד אין אַ סעמיקאַנדאַקטער אַזאַ ווי אַ פּוו צעל. אין אַ איין-קנופּ פּוו צעל, בלויז פאָוטאַנז וועמענס ענערגיע איז גלייַך צו אָדער גרעסער ווי די באַנד ריס פון די צעל מאַטעריאַל קענען באַפרייַען אַן עלעקטראָן פֿאַר אַן עלעקטריש קרייַז. אין אנדערע ווערטער, די פאָטאָוואָלטאַיק ענטפער פון איין-קנופּ צעל איז לימיטעד צו די חלק פון די זון ס ספּעקטרום וועמענס ענערגיע איז העכער די באַנד ריס פון די אַבזאָרבינג מאַטעריאַל, און נידעריק-ענערגיע פאָטאָנס זענען נישט געניצט.

איין וועג צו באַקומען אַרום דעם באַגרענעצונג איז צו נוצן צוויי (אָדער מער) פאַרשידענע סעלז, מיט מער ווי איין באַנד ריס און מער ווי איין קנופּ, צו דזשענערייט אַ וואָולטידזש. די זענען ריפערד צו ווי "מולטידזשונקטיאָן" סעלז (אויך גערופן "קאַסקייד" אָדער "טאַנדעם" סעלז). מולטידזשונקטיאָן דעוויסעס קענען דערגרייכן אַ העכער גאַנץ קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט ווייַל זיי קענען בייַטן מער פון די ענערגיע ספּעקטרום פון ליכט צו עלעקטרע.

ווי געוויזן אונטן, אַ מולטידזשונקטיאָן מיטל איז אַ אָנלייגן פון יחיד איין-קנופּ סעלז אין אראפנידערן סדר פון באַנד ריס (למשל). דער שפּיץ צעל קאַפּטשערז די הויך-ענערגיע פאָוטאַנז און פּאַסיז די רעשט פון די פאָטאָאַנז צו זיין אַבזאָרבד דורך נידעריקער-באַנד-ריס סעלז.

פיל פון הייַנט ס פאָרשונג אין מולטידזשונקטיאָן סעלז פאָוקיסיז אויף גאַליום אַרסענידע ווי איינער (אָדער אַלע) פון די קאָמפּאָנענט סעלז. אַזאַ סעלז האָבן ריטשט יפעקטיוונאַס פון אַרום 35% אונטער קאַנסאַנטרייטאַד זונשייַן. אנדערע מאַטעריאַלס געלערנט פֿאַר מולטידזשונקטיאָן דעוויסעס זענען אַמאָרפאַס סיליציום און קופּער ינדיום דיסעלענידע.

ווי אַ ביישפּיל, די מולטידזשונקטיאָן מיטל אונטן ניצט אַ שפּיץ צעל פון גאַליום ינדיום פאָספידע, "אַ טונעל קנופּ," צו העלפן די לויפן פון עלעקטראָנס צווישן די סעלז, און אַ דנאָ צעל פון גאַליום אַרסענידע.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept