ФОТОЭЛЕМЕНТЫ

По принципу своего действия все фотоэлементы де­лятся на два класса. К первому классу относятся фото­элементы, основанные на внешнем фотоэффекте, — ва­куумные и газонаполненные, ко второму — полупровод­никовые фотоэлементы с запирающим слоем, иначе еще называемые вентильными, работа которых основана на внутреннем фотоефекте. К последним относятся медно — закисные, селеновые, германиевые, кремниевые и др.

Для работы вакуумных и газонаполненных фотоэле­ментов необходимо с помощью дополнительного источ­ника постоянного напряжения (сухая батарея, аккуму­лятор) создавать электрическое поле определенной ве­личины, о’беспечивающее попадание всех выбиваемых светом из фотокатода электронов на анод.

Вентильные фотоэлементы отличаются от всех осталь­ных видов тем, что под действием светового излучения они вырабатывают собственник» э. д. с., достигающую 12

ft ряде случаев на іпрямом солнечном свете Десятых До лей вольта. Они, таким образом, позволяют осуще­ствлять непосредственное. преобразование лучистой энер­гии в электрическую. Фотоэлементьи, используемые как источники электрической энергии, обычно называют фо­тоэлектрическими преобразователями или іпросто фото — преобразователями. Наиболее совершенными из суще­ствующих в настоящее время фотоэлектрических преоб — ‘ разователей являются кремниевые.

ФОТОЭЛЕМЕНТЫ

Рис. 3. Максимальная мощность Р, получаемая от преобразователя с площадью 1 см2 при ярком солнечном свете, как функция ширины запрещенной зоны полупроводника.

Выбор кремния в ‘качестве исходного материала обу­словлен рядом факторов. Во-первых, кремнии является наиболее распространенным іпосле кислорода элемен­том на земле н производство его относительно хорошо освоено. Во-вторых, как показывает теория, для солнеч­ного спектра наибольшая выходная электрическая мощ­ность получается у фотопреобразователей, изготовлен­ных из тех ‘полупроводников, ширина запрещенной зоны которьих лежит в пределах 1—1,5 эв (рис. 3). В-третьих, кремниевые фотопреобразователи весьма іподходят для использования солнечного излучения по своей спектраль­ной чувствительности. В-четвертых, по сравнению, на — .пример, с германиевыми приборами кремниевые менее чувствительны к температурным колебаниям. Наконец, кремний позволяет достигнуть минимальных іпотерь на

отражение. Его очень легко образующиеся поверхност­ные окисные пленки обладают абсолютной прозрач­ностью и имеют промежуточный коэффициент ‘Преломле­ния между коэффициентами преломления кремния и окружающей среды, что уменьшает отражение света не­посредственно от поверхности самого кремния.