1. Le matériau semi-conducteur:
* Les photocellules sont faites d'un matériau spécial appelé semi-conducteur , souvent du silicium. Les semi-conducteurs ont une propriété unique où ils peuvent agir à la fois en tant que conducteurs et isolants en fonction des conditions.
2. Doping:
* Pour améliorer leur conductivité, les semi-conducteurs sont dopés avec des impuretés. Cela crée deux types de matériaux:
* n-type: Dopé d'éléments qui fournissent des électrons supplémentaires (comme le phosphore).
* p-type: Dopé avec des éléments qui créent des "trous" (électrons manquants) (comme le boron).
3. La jonction P-N:
* Un semi-conducteur de type P est joint à un semi-conducteur de type N pour former une jonction p-n . À la jonction, les électrons du matériau de type N se diffusent dans le type p, et les trous du type p diffusent dans le type n. Cela crée une région d'épuisement où il n'y a pas de porteurs de frais gratuits.
4. Absorption de la lumière:
* Lorsque la lumière frappe la photocellule, les photons (particules de lumière) sont absorbés par le matériau semi-conducteur.
5. Paies d'électrons-trous:
* Les photons absorbés excitent les électrons dans le matériau semi-conducteur, les faisant sauter à un niveau d'énergie plus élevé. Cela crée paires d'électrons-trous - Un électron libre et un "trou" laissé dans le réseau cristallin du semi-conducteur.
6. Le champ électrique:
* La jonction P-N crée un champ électrique qui pousse les électrons libres vers le côté de type N et les trous vers le côté de type P.
7. Flux de courant:
* Avec un circuit externe connecté, le champ électrique pousse les électrons à traverser le circuit, créant un courant électrique. Ce courant est le résultat direct de l'énergie lumineuse qui se transforme en énergie électrique.
en résumé:
Les photocellules fonctionnent en utilisant l'effet photoélectrique pour générer de l'énergie électrique à partir de la lumière. Les composants clés sont le matériau semi-conducteur, le dopage, la jonction P-N et l'absorption de la lumière. Lorsque les photons frappent le semi-conducteur, ils créent des paires d'électrons-trous, qui sont ensuite séparées par le champ électrique à la jonction P-N. Ce flux d'électrons à travers un circuit externe constitue une énergie électrique.
