background image

147. W jaki sposób na zaciskach złącza p-n wykorzystywanego jako fotoogniwo pojawia się 
siła elektromotoryczna? Jak spolaryzowane jest wówczas złącze? Podaj przykład 
wykorzystania takiego fotoelementu.  
 

Fotoogniwo jest zbudowane z półprzewodnika i tworzy złącze p-n, na które pada światło. Padające na 
złącze fotony o energii większej od szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika powodują 
powstanie par elektron-dziura. Pole elektryczne wewnątrz półprzewodnika, związane z obecnością 
złącza p-n, przesuwa nośniki różnych rodzajów w różne strony. Elektrony trafiają do obszaru n, dziury 
do obszaru p. Rozdzielenie nośników ładunku w złączu powoduje powstanie na nim zewnętrznego 
napięcia elektrycznego. Ponieważ rozdzielone nośniki są nośnikami nadmiarowymi, a napięcie na 
złączu p-n jest stałe, oświetlone złącze działa jako ogniwo elektryczne, czyli takie, w którym źródłem 
prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą a elektrolitem. W fotoogniwie pod 
wpływem oświetlenia wytwarza się siła elektromotoryczna polaryzująca złącze w kierunku 
przewodzenia, a kierunek płynącego prądu jest przeciwny do kierunku przewodzenia diody. 

Fotoogniwa są stosowane przede wszystkim jako trwałe, o dużej niezawodności, źródła energii 
elektrycznej w elektrowniach słonecznych, kalkulatorach, zegarkach, plecakach, sztucznych satelitach, 
samochodach z napędem hybrydowym, a także w automatyce, jako czujniki fotoelektryczne i 
fotodetektory w fotometrii.