Hjælp til sicilium-solcelle

Et hul er et sted hvor der mangler en elektron, og man kan tænke på det som en positivt ladet partikel, men det er virkelig bare et sted hvor der mangler en elektron. Jeg vil tro at et elektron-hulpar er hhv. en elektron og et hul.

Se evt. denstoredanske.dk

[Redigeret]

#1

Et elektronhul er et sted hvor der mangler en elektron, og man kan tænke på det som en positivt ladet partikel, men det er virkelig bare et sted hvor der mangler en elektron. Jeg vil tro at et elektron-hulpar er to stk huller ...

Se evt. denstoredanske.dk

Jeg har fundet ud af, at i nogen silicium-solceller kan der optræde Gallium, som indeholder en elektron mindre end Silicium. Derfor kan der opstå et elektron-hul. 

Dette er ikke helt rigtigt. I silciumkrystallen er der plads til 4 par af elektroner, hvor hvert par deles mellem 2 atomer. Hvert atom bidrager med 4 elektroner, så alle pladser besættes.

Hvis der er et galliumatom i krystallen, bevirker krystalstrukturen, at der stadig er plads til 4 par omkring galliumatomet, men det bidrager kun med 3 elektroner, så der kommer til at mangle en elektron i det enepar. Denne tomme plads kaldes et hul.

Hvis en elektron i en siliciumkrystal får tilført tilstrækkelig energi, vil den forlade sin plads og fjerne sig fra pladsen. Den flyder løst rundt i krystallen og kan bevæge sig frit. Tilbage bliver en plads, hvor der mangler en elektron. Det er ligesom i tilfældet med gallium et hul, men denne gang fremkommet ved energitilførsel. Det er dette par af en løsreven elektron og det efterladte hul, der kaldes et elektron-hulpar.

Huller kan flytte sig ved at en elektron fra et nabopar flytter over i hullet, ligesom en tom plads på en stolerække kan flytte sig ved at den, der sidder ved siden af pladsen flytter over på pladsen. En fri elektron svarer her til den person, der har rejst sig op og går hen langs rækken.

Man "forurener"/doterer fx silicium med gallium for at gøre krystalstrukturen elektrisk ustabil og dermed øger dens elektriske ledningsevne. Man får så at sige løse elektroner/huller der ikke kan finde en fast plads og derfor vandrer rundt i strukturen.

Du kan sammenligne det med legen i børnehaven (blå stue), hvor man har 9 stole, men 10 børn der skal gå rundt indtil musikken stopper. Herefter skal børnene hurtigst muligt finde sig en stol at sidde på. Et barn kan ikke finde en stol, og udgår af legen. En stol fjernes, og musikken sættes igang igen til en ny runde. Det, at der hele tiden mangler en stol, skaber dynamikken i legen. Hvis der var lige mange stole og børn, ville legen blive statisk og kedelig, der ville ikke "ske noget".

Hvis nu man på "gul stue" i rummet ved siden af, havde gang i en leg bygget på et overskud af stole, ville det udgåede barn på blå stue nok søge ind på gul stue for med lethed at finde sig en ledig stol. Men i døren mellem de to stuer er der ensrettet færdsel, så til sidst vil alle børnene fra gul og blå stue befinde sig på gul stue. Der opstår en spændingsforskel mellem de to stuer ( forskellig sammenstuvning af børn ). De "blå børn" vil måske derfor gerne tilbage på blå stue, men eftersom der er ensrettet færdsel i døren, må de finde en anden vej tilbage, hvilket så er vejen gennem glødepæren.

Du kan kalde de to stuer for P-laget og N-laget i din solcelle. P-laget er doteret på een måde, N-laget på en anden. Glødepæren danner en ikke ensrettet forbindelse mellem N-lag og P-lag.