תא פוטואלקטרי מבוסס למעשה על התוצא הפוטואלקטרי . בתוך התא הפוטואלקטרי ישנו חומר מוליך למחצה, כאשר פוגע אור (פוטונים) בפני התא הפוטואלקטרי, החומר המוליך למחצה שבתוך התא משנה את מוליכותו החשמלית ובכך מאפשר זרימה של זרם חשמלי דרך התא.

חומר מוליך למחצה הוא חומר שתכונות ההולכה החשמלית שלו נמצאות בתחום הרחב שבין אלה של חומרים מוליכים לבין אלה של חומרים מבודדים. תכונות ההולכה של מוליך למחצה משתנות מאוד כתוצאה משינוי בגורמים חיצוניים כמו טמפרטורה ואור וזה בניגוד מוחלט לחומרים מוליכים רגילים וחומרים מבודדים.

התא הנפוץ ביותר הינו תא סולארי. תא זה, הבנוי משתי שכבות של חומר מוליך למחצה, משמש להפקה ישירה של אנרגיה חשמלית על ידי קליטת קרינה אלקטרומגנטית מן השמש. כאשר קרינה אלקטרומגנטית בתדירות המתאימה נקלטת בשכבה העליונה, האלקטרונים ה"מיותרים" שבה משתחררים ממשיכת הגרעין והופכים חופשיים. המשיכה הרבה של השכבה התחתונה גורמת לאלקטרונים החופשיים לנוע מהשכבה העליונה דרך המוליך אל השכבה התחתונה. הדבר יוצר יונים חיוביים בשכבה העליונה, ויונים שליליים בשכבה התחתונה. כתוצאה מכך ישנה משיכה בין היונים ובעקבות כך ישנה מסירת אלקטרונים מהשכבה התחתונה אל העליונה דבר זה ימשיך כל זמן שהאור המתאים פוגע בתא.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.


 

4 תגובות

  • אור

    אנרגיה סולארית

    מדוע משתמשים במוליכים למחצה באנרגיה סולארית ולא במוליכים בעלי מוליכות גבוהה? מה היתרון בשימוש במוליכים למחצה?

  • תום

    שאלה בנושא

    אמרתם שאלקטרונים עוברים מחומר מוליך למחצה שלילי לחומר מוליך למחצה חיובי. בשלב מסויים, יהיו בצד החיובי מספיק אלקטרונים כך שהשדה יהיה שווה ל-0, ואלקטרונים כבר לא יעברו לצד החיובי. מה קורה אז? מה המנגנון ששמור על המשך הפקת הזרם? מה מחזיר את האלקטרונים אל הלוח השלילי?
    בתודה מראש,
    תום

  • אבנר

    אלקרונים הם שליליים בטיבם

    אלקרונים הם שליליים בטיבם (כמו אנשים ששואלים שאלות מטופשות). אפשר להפוך אותם לחיובייים לרגע אבל הם מיד נהיים שליליים שוב (כמובן שגם כאשר תקבל תשובה תשאר טיפש). וכך נשמר הזרם

  • שגיב

    הכי טיפס זה שמרגיש חכם על

    הכי טיפס זה שמרגיש חכם על חשבון אחרים ועוד בקול רם.