قوى كهربية و تحكم
المحاضرة الثالثه لكورس الطاقة الشمسية وشرح حاملات الشحنه
سنستكمل شرح كورس الطاقة الشمسية و الان سنتحدث عن حاملات الشحنه :
حاملات الشحنه :
تعرف فى الفيزياء بانها جسيمات حرة ( اى غير مرتبطة ) تحمل شحنه كهربية مثل :
الالكترونات - البروتانات - الايونات .
ففى اشباه الموصلات هناك نوعين من حاملات الشحنه :
النوع الاول
الالكترونات .النوع الثانى :
الثغرة الالكترونية .فعند اسقاط الضوء على الالكترون يكسبة طاقة تساعده على التحرر كما ذكرنا فينتقل من
Valence Band ( نطاق التكافؤ ) الى ( نطاق التوصيل ) Conduction Band
فعند الانتقال يترك ما يعرف بالفجوة او الثغرة الموجبة .
مستوى فيرمى :
فى فيزياء الجوامد و المواد المكثفة تمثل اعلى مستوى طاقة يشغلها الالكترون عند درجه الصفر المطلق ( اى درجه حرارة صفر
كلفن ) فلا يكتسب الالكترون اى طاقة حرارية تساعدها على التحرك و تبدا بملىء مستويات الطاقة الادنى ثم الاعلى .
- فاحتمالية وجود الالكترون فى مستوى اقل من مستوى فيرمى هى 100 % .
- احتمالية وجود الالكترون فى مستوى اعلى من مستوى فيرمى هى 0% .
فعند زياده درجه الحرارة يعود هذا بطاقة حرارية للالكترون تساعده عىل تجاوز خط فيرمى فيصبح احتماليه تجاوز خط فيرمى
اعلى من الصفر .
Typical Concentrations = Majority Carriers / Manority Carriers = 10^16 cm^-3 / 10^14cm^-3
ويعنى بال Majority : الكمية الاكبر .
ويعنى بال Manority : الكمية الاقل .
- كثافة السيلكون فى كرستال السيلكون المستخدمه فى خليه الطاقة الشمسية = ( 5*10^22) cm^-3
لنتعرف الان على عمليه التشويب وهى هامه جداااااااا :
n-dooping :
تعنى بعمليه التشويب بعنصر من المجموعه الخامسة ينتج منه زياده عدد الالكترونات فيصبح هنا
Majority هى الالكترونات (-e)
manority هى الثغرات الموجبة (+H)
P-dooping :
تعنى بعمليه التشويب بعنصر من المجموعه الثالثه ينتج منها زياده عدد الثغرات الموجبة فيصبح هنا
Manority هى الالكترونات (-e)
Majority هى الثغرات الموجبة (+H)
Low Of Mass Action :
n = Electron Carrier Concentration ( تركيز حامل الالكترون )
P = Hole Carrier Concentration ( تركيز حامل الثغرة )
اذا : n * P = 1.21* a0^20 cm^-6
الماده النقية (intrinsic Matrial ) :
وهى السيليكون لحالة او الجرمانيوم لحاله فى المجموعه الرابعة اى بدون اى اضافات .
n = P = N intrinsic = 1.1*10cm^3
لنرى الان عمليه التشويب فى غرفة الحرارة : (Dooping At Room temerature)
(No Po) = 2 ^(N interinsic)
N - Type dooping
- No = Nd
- Po = (N interinsic) / No
P - Type dooping
- Po = NA
- No = (N interinsic) / Po
EX Of N - Type Dooping :
No = Nd = 10^16 cm^-3 كثافة الالكترونات (Majority)
Po = 1.2 * 10^20 / 10^16 = 1.21 *10^4 cm^-3 كثافة الثغرات (Manority)
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق