Полупроводниковые солнечные элементы.



Поглощённый в области р-п-перехода квант электромагнитного излучения создаёт пару электрон-дырка. Электрическое поле перемещает электрон в п-область, а дырку в р-область.

При постоянном облучении р-п-перехода потоком фотонов в р-области накапливаются дырки, а в п-области накапливаются электроны и в цепи через нагрузку начинает течь ток.

Технически полупроводниковые солнечные элементы обычно получают в виде пластины полупроводника р-типа, на которую нанесён тонкий прозрачный слой металла, который можно считать аналогом полупроводника п-типа. Затем на слой металла наносят прозрачное защитное покрытие. Один элемент обычно обеспечивает напряжение порядка долей вольта и ток в несколько миллиампер. Для обеспечения необходимой мощности элементы соединяют последовательно и параллельно в батарею большой площади.

 

Полупроводниковые тепловые элементы.

 

 

    Принцип работы полупроводниковых тепловых элементов аналогичен работе полупроводниковых солнечных элементов с тем отличием, что в области р-п-перехода пары электрон- дырка образуются за счёт его нагрева.

    Рекомбинация пар электрон-дырка сопровождаются выделением теплоты, поэтому требуется теплоотвод к радиатору или теплообменнику.

 

    Подобную схему можно использовать в работе полупроводниковых охладителей – устройств, при пропускании тока через которые происходит охлаждение одной стороны устройства и нагрев другой.

 

Полупроводниковый транзистор

    С помощью соответствующих примесей в кристалле германия или кремния создают три области р-п-р или п-р-п, которые равноценны по своим параметрам, но кристаллы р-п-р-типа применяются чаще, потому, что они проще в изготовлении.

    Оба р-п-перехода соединяют с двумя источниками тока. При этом переход «эмиттер-база» включают в прямом (пропускном) направлении, а переход «коллектор-база» - в обратном (запирающем).

    Пока цепь эмиттера разомкнута, в цепи коллектора ток очень мал. Как только замыкают цепь эмиттера, «дырки» - основные носители эмиттера – переходят из него в очень узкую ( ) п-область базы, откуда большая их часть ( ) проходят в р-область к коллектору, образуя коллекторный ток. Остальные дырки образуют ток базы.

I Э – I Б – I К = 0

(Принято ток, направленный к транзистору, считать положительным).

 

    Схема с общей базой

IK = A.IЭ, где А = 0,95 – 0,995 – коэффициент усиления по току.

 

и    Тогда

 

  

 

Транзистор в схеме с общей базой работает как усилитель мощности т.е. небольшие изменения входной мощности вызывают большие изменения выходной мощности.

    Схема с общим эмиттером (применяется наиболее часто)

 

В – коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером.

 

     и

 

Тогда

 

 

 

    Широкое применение полупроводниковых приборов началось с того, что электронные лампы не стали справляться с высокими частотами в радиолокационной технике.


Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 270; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!