Giải thích vắn tắt nguyên tắc hoạt động của pin quang điện

Bài 46: Hiện tượng quang điện trong. Quang điện trở và pin quang điện

Câu 4 (trang 235 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Giải thích vắn tắt nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.

Lời giải:

+ Pin quang điện gồm hai lớp bán dẫn tiếp xúc nhau: một bán dẫn loại p (gồm đa số là lỗ trống mang điện tích dương) và một lớp bán dẫn n (gồm đa số là electrôn dẫn mang điện tích âm).

+ Giữa lớp p và lớp n hình thành một lớp đặc biệt gọi là lớp chặn (lớp tiếp xúc), có tác dụng ngăn không cho electrôn di chuyển từ lớp bán dẫn n sang lớp bán dẫn p.

+ Khi chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp p thì trong lớp này xuất hiện rất nhiều các electrôn dẫn. Chúng ngay lập tức khuếch tán sang lớp n khiến lớp bán dẫn p trở nên nhiễm điện dương còn lớp n thừa electrôn trở nên nhiễm điện âm.

+ Ở phía trên lớp p có một lớp kim loại mỏng (vừa cho phép ánh sáng đi qua, vừa có tác dụng dẫn điện) nối với một điện cực. Điện cực này là điện cực dương.

+ Ở phía dưới lớp n là một đế bằng kim loại đóng vai trò của điện cực âm.

+ Nối hai điện cực của pin quang điện với một mạch ngoài thì trong mạch ngoài có dòng điện một chiều chạy từ cực dương sang cực âm.