المحاضرة الخامسه لكورس الطاقه الشمسية وشرح الانسياق , التيار الانسياقى , طول الانتشار و انواع عوده الارتباط

نستكمل سويا شرح المحاضرة الخامسه للطاقة الشمسنية و سنتحدث الان عن :

الانسياق :

الالكتورنات و الفجوات الهوئية يمكن ان تتحرك بتاثير المجال الكهربى .

فالالكترونات تتحرك فى اتجاه المجال الكهربى .

الثغرات تتحرك فى اتجاه عكس اتحاه المجال الكهربى .

لذا :
 
عند تطبيق مجال كهربى( كالبطارية ) على الكترون موجود فى الفضاء الحر فانه سيتم تسريع الالكترون فى
 
خط مستقيم من السالب للموجب.

 jh = p q ?h E                    -                        je = p q ?e E

jh  : كثافة التيار للثغرة .(Current denisty for electron)
je : كثافة التيار للالكترون . (Current denisty for holes)
p : الكثافة . (Denisty)
q : الشحنه . (charge)
? : التحركية (mobility)

التيار الانسياقى p - n junction :

هو التيار الناتج من الانسياق .

عند تطبيق مجال كهربى خلال ماده شبة موصله تكتسب الالكترونات سرعه تسمى سرعة الانسياق .

لذا فحركه حاملات الشحنه التيار الانسياقى .

توليد حاملات شحنات :

يكتسب خلالها الكترون طاقة و ينتقل من نظاق التكافؤ الى نطاق التوصيل و يصبح لدينا حاملين للشحنه 

الكترون ( - ) و ثغرة ( + ) .

عكس العمليه تسمى بعوده الارتباط :

و هى ياتى الكترون من نطاق التوصيل و يفقد طاقة زائده و يرتبط بثغرة موجبه فى نطاق التكافؤ .

هناك ثلاثة انواع من عوده الارتباط :

• ارتباطات باعثة للضوء :

  
  يتحد الالكترون مع ثغرة باعثا فوتونا , و هذا الفوتون الناشىء له طاقة E =h.v  وهى مساوية لفرق
  
  الطاقة بين النطاقين الذى انتقل الالكترون بينهما .
  

• ارتباط اوجى (SRH) :

  
  لا يشع الالكترون طاقة على شكل فوتون وانما قبل عمليه الارتباط يعطى طاقته لالكترون اخر .
  

• ارتباط شوكلى -ريد - هول (Auger Recombination) :

  
  يتم تبادل الطاقة على شكل اهتزازات .
  
  
  
  
  

طول الانتشار :

هو طول المسار الذى يسلكه الالكترون ما بين مرحله تكوينه ومرحله اعاده الارتباط .

L = Root D T

L : طول الانتشار بالمتر m .
 
D :  الانتشارية وتكون بالمتر تربيع على الثانية m^2 / s .
 
T : الزمن بالثانية S . 

ملاحظات :

كلما كان ال Diffusion Lengths اطول كلما كان عمر الخلايا الشمسية اكبر .