Перетворення променистої енергії в електричну

Концентрація і енергія вільних носіїв заряду в напівпровідниках можуть зростати не тільки при нагріванні, так і під дією променевої енергії (світло, інфрачервоне випромінювання).

Провідність напівпровідників, обумовлена ​​дією на їх променевої енергії, іменується фотопроводимостью (внутрішнім фотоефектом). Явище фотопровідності лежить в основі дії групи електричних пристроїв, іменованих фотосопротівленіем.

Мал. 1 пояснює дію твердого фотоелемента із замикаючим шаром (вентильного фотоелемента) в Фотогенераторний режимі.

Мал. 1

У вентильному фотоелементі здійснюється контакт 2-ух напівпровідників, один з яких має електричну електропровідністю, а інший - доречний. Завдяки дифузії електронів і дірок через n-р-перехід у взаємно зворотних напрямках з`являється контактна різниця потенціалів UK. Якщо напівпровідника висвітлюються, в їх за рахунок поглинання світлової енергії утворюються неосновні вільні носії заряду-електрони в р-напівпровіднику і дірки в n-напівпровіднику. Ці електрони і дірки під дією електричного поля в свою чергу спрямовуються через п-р-перехід: дірки - в дірковий напівпровідник, а електрони - в електричний. Освітлення контакту призводить до порушення рівноваги головних носіїв заряду, в результаті якого потенційний бар`єр в контакті зменшується, і встановлюється новий стан рівноваги при найменшому значенні його, рівному UKC.

Різниця можливих бар`єрів в контакті напівпровідників в неосвітленому і освітленому станах іменується фотоелектродвіжущей силою,

Ec = UK - UK.c.