Nguyên lý hoạt động của PMT hữu cơ

Điện tử trong vật liệu loại p (P3HT) bị photon kích thích nhảy lên trạng thái kích thích để lại (+) tạo nên cặp exciton, chỉ những exciton ở gần vùng chuyển tiếp p-n mới bị phân tách. Sau khi phân tách, e sẽ chuyển động trong vật liệu loại n (PCBM) tiến đến cực dương và (+) chuyển động trong vật liệu p tiến đến cực âm. Dòng điện xuất hiện

pdf16 trang | Chia sẻ: nguyenlinh90 | Lượt xem: 747 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nguyên lý hoạt động của PMT hữu cơ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG của PMT hữu cơ • Điện tử trong vật liệu loại p (P3HT) bị photon kích thích nhảy lên trạng thái kích thích để lại (+) tạo nên cặp exciton, chỉ những exciton ở gần vùng chuyển tiếp p-n mới bị phân tách. Sau khi phân tách, e sẽ chuyển động trong vật liệu loại n (PCBM) tiến đến cực dương và (+) chuyển động trong vật liệu p tiến đến cực âm. Dòng điện xuất hiện Pin lớp đôi (double layer cell): Pin lớp trộn (blend layer cell) Pin dạng phiến (Laminated layer cell) Pin mặt trời silic khối GV hướng dẫn : Lâm Quang Vinh SV thực hiện : ng Đức Tài MUÏC LUÏC Pin mặt trời silic khối GIỚI THIỆU Vật liệu silicon Silic là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Si và số nguyên tử bằng 14, là nguyên tố phổ biến sau ôxy trong vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng, có màu xám sẫm - ánh xanh kim loại, là á kim có hóa trị +4, Eg=1,1 eV.  Nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thành rẻ  Độ rộng vùng cấm phù hợp CẤU TẠO Cấu tạo cơ bản của pin mặt trời silic dạng khối Điện cực dương (anot) Điện cực âm (catot) Vùng chuyển đổi quang- điện Vùng nghèo là vùng mà ở đó nồng độ hạt tải tự do rất thấp. Etx hình thành tạo nên trạng thái cân bằng của pin mặt trời. n Etx p Vùng nghè o Chuyển tiếp p-n Để chuyển đổi quang năng thành điện năng đòi hỏi pin mặt trời phải có khả năng phân tách điện tử và lỗ trống (không cho qua trình tái hợp xảy ra) CẤU TẠO Silic loại p và silic loại n dopingTinh thể Si thuần Tinh thể Si loại n E v Ec Ef Ed Tinh thể Si loại p E v Ec Ef EaE v Ec Ef Dopant sử dụng thường là các nguyên tố nhóm 5 như As, P Dopant sử dụng thường là các nguyên tố nhóm 3 như B, Ga CẤU TẠO Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khối n p n p Etx n p Tiếp xúc Ổn định dòng E v Ec Ef E v Ec Ef p n Tiếp xúc Dòng điện tử cơ bản Dòng lỗ trống cơ bản Dòng điện tử phụ Dòng lỗ trống phụ Vùng nghèo Et x nEtx p Vùng nghè o Thế tiếp xúc [*] Độ rộng vùng nghèo [*] [*] Donald A.Neamen, semiconductor physics and device xn- xp Thế tiếp xúc và độ rộng vùng nghèo phụ thuộc vào nồng độ pha tạp CẤU TẠO Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khối CẤU TẠO Mật độ dòng khi được chiếu sáng Mật độ dòng tổng cộng Phương trình Ambipolar Tốc độ sinh hạt tải lỗ trống Tốc độ tái hợp của lỗ trống E Lh Le p n -xp xe0 Dòng electron Dòng lỗ trống Dòng bão hòa ngược ở trạng thái cân bằng của pin mặt trời. Dòng lỗ trống sinh ra khi được chiếu sáng photon 1. Một quá trình hấp thụ ánh sáng gây ra sự dịch chuyển hạt tải trong một vật chất (absorber) từ trạng thái cơ bản đến trạng thái kích thích. 2. Sự chuyển đổi của trạng thái kích thích thành cặp hạt tải mang điện dương và hạt tải điện âm tự do. 3. Cơ chế vận chuyển khác biệt, gây ra kết quả là hạt tải điện âm tự do di chuyển về một phía (Cathode) và hạt tải điện dương tự do di chuyển về một hướng khác (anode). 4. Điện tử đi qua các linh kiện điện tử truyền năng lượng và trở về kết hợp với hạt tải điện dương, bằng cách ấy trả absorber về trạng thái cơ bản. Tổng kết Tuổi thọ trung bình 30 năm Gia đình Giao thông vận tải Truyền thông Công trình lớn ỨNG DỤNG