फोटोवोल्टिक प्रभाव

प्रकाश जनित वाहकों का संग्रह अपने आप में बिजली उत्पादन को जन्म नहीं देता है। बिजली उत्पन्न करने के लिए, एक वोल्टेज के साथ-साथ एक वर्तमान उत्पन्न किया जाना चाहिए। वोल्टेज एक सौर सेल में एक प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है जिसे "फोटोवोल्टिक प्रभाव" के रूप में जाना जाता है। पी-एन जंक्शन द्वारा प्रकाश-जनित वाहकों का संग्रह एन-प्रकार की तरफ इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन और जंक्शन के पी-प्रकार की ओर छेद का कारण बनता है। शॉर्ट सर्किट की स्थिति के तहत, चार्ज का कोई निर्माण नहीं होता है, क्योंकि वाहक डिवाइस को प्रकाश-जनित वर्तमान के रूप में बाहर निकलते हैं।

हालांकि, यदि प्रकाश-जनित वाहकों को सौर सेल छोड़ने से रोका जाता है, तो प्रकाश-जनित वाहकों का संग्रह पी-एन जंक्शन के एन-प्रकार की तरफ इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि और पी-प्रकार की सामग्री में छेद में समान वृद्धि का कारण बनता है। आवेश का यह पृथक्करण जंक्शन पर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जो जंक्शन पर पहले से मौजूद होने के विरोध में है, जिससे शुद्ध विद्युत क्षेत्र कम हो जाता है। चूंकि विद्युत क्षेत्र आगे पूर्वाग्रह प्रसार वर्तमान के प्रवाह के लिए एक बाधा का प्रतिनिधित्व करता है, इसलिए विद्युत क्षेत्र की कमी प्रसार वर्तमान को बढ़ाती है। एक नया संतुलन तक पहुंच गया है जिसमें पी-एन जंक्शन पर एक वोल्टेज मौजूद है। सौर सेल से वर्तमान आईएल और फॉरवर्ड बायस करंट के बीच का अंतर है। खुले सर्किट की स्थितियों के तहत, जंक्शन का आगे का पूर्वाग्रह एक बिंदु तक बढ़ जाता है जहां प्रकाश-जनित वर्तमान को आगे पूर्वाग्रह प्रसार वर्तमान द्वारा संतुलित किया जाता है, और शुद्ध वर्तमान शून्य होता है। इन दो धाराओं को संतुलित करने के लिए आवश्यक वोल्टेज को "ओपन-सर्किट वोल्टेज" कहा जाता है। निम्नलिखित एनीमेशन शॉर्ट-सर्किट और ओपन-सर्किट स्थितियों में वाहक प्रवाह दिखाता है।

inverter diagram