Ποιο συμβάν συμβαίνει σε ένα ηλιακό κύτταρο όταν εμφανιστεί το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα;

Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα είναι η εκπομπή ηλεκτρονίων ή άλλων ελεύθερων φορέων όταν το φως λάμπει σε ένα υλικό. Πρόκειται για μια βασική διαδικασία στη λειτουργία των ηλιακών κυττάρων, τα οποία μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.

Σε ένα ηλιακό κύτταρο, το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα εμφανίζεται όταν τα φωτόνια φωτός χτυπήσουν το υλικό ημιαγωγού του κυττάρου. Κάθε φωτόνιο φέρει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας, η οποία καθορίζεται από το μήκος κύματος του. Εάν το φωτόνιο έχει αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσει το χάσμα της ζώνης του ημιαγωγού, θα διεγείρει ένα ηλεκτρόνιο από τη ζώνη σθένους στη ζώνη αγωγιμότητας. Αυτό δημιουργεί ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο και μια θετικά φορτισμένη τρύπα στη ζώνη σθένους.

Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και οπές μπορούν στη συνέχεια να μετακινηθούν μέσω του υλικού ημιαγωγών, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το ρεύμα είναι αυτό που εξουσιάζει το ηλιακό κύτταρο.

Η αποτελεσματικότητα ενός ηλιακού κυττάρου καθορίζεται από έναν αριθμό παραγόντων, συμπεριλαμβανομένου του χάσματος της ζώνης του υλικού ημιαγωγού, της ποσότητας φωτός που χτυπά το κύτταρο και της θερμοκρασίας του κυττάρου.