Fotogalvaaniline efekt

Valguse tekitatud kandjate kogumine ei too iseenesest kaasa elektritootmist. Võimsuse genereerimiseks tuleb genereerida nii pinget kui ka voolu. Pinge genereeritakse päikesepatareis protsessi abil, mida nimetatakse "fotogalvaaniliseks efektiks". Valguse tekitatud kandjate kogumine pn-siirde poolt põhjustab elektronide liikumise siirde n-tüüpi küljele ja aukude p-tüüpi poolele. Lühise tingimustes ei teki laengut, kuna kandjad väljuvad seadmest valguse tekitatud vooluna.

Kui aga välditakse valguse tekitatud kandjate väljumist päikesepatareist, siis valguse poolt tekitatud kandjate kogumine põhjustab pn-siirde n-tüüpi poolel elektronide arvu suurenemise ja samalaadse avade suurenemise pn-siirde küljes. p-tüüpi materjal. Selline laengu eraldamine loob ristmikul elektrivälja, mis on vastuolus ristmikul juba olemasolevaga, vähendades seeläbi netoelektrivälja. Kuna elektriväli kujutab endast takistust pärisuunalise nihkega difusioonivoolu voolule, suurendab elektrivälja vähendamine difusioonivoolu. Saavutatakse uus tasakaal, kus pn-siirde kohal on pinge. Päikesepatarei vool on IL-i ja päripingevoolu erinevus. Avatud ahela tingimustes suureneb ristmiku päripinge punktini, kus valguse tekitatud vool on täpselt tasakaalustatud päripinge difusioonivooluga ja netovool on null. Nende kahe voolu tasakaalustamiseks vajalikku pinget nimetatakse "avatud vooluahela pingeks". Järgmine animatsioon näitab kandevoolu lühise ja lahtise voolu korral.

inverter diagram