2. Structure and Function2.1 Electr

2. Structure and Function
2.1 Electrons, Hopes and Space-Charge Regions
Understanding the relatively complicated way that solar cells work requires immersion into the most extreme depths of high physics. The small applied model shown in Figure 2.1 explains roughly the principle involved. There are two horizontal levels. The second level is located a bit higher than the first one. The first level has a large number of small hollows filled to the top with water. The water here cannot move by itself. Now someone starts to throw small rubber balls at the first level. If a ball hits a hole, the water splashes upwards and ends up the second level. Here there are no hollows to contain the water. The second level is therefore inclined so that the water runs off and reaches the draining groove on its own. This groove is connected to the second level through a pipe and as the water reaches the lower level, it fills up the hollows again. The cycle can start all over again with new rubber balls.

Figure 2.1 Model illustrating the processes of a solar cell.
However, we want to use solar cells not to produce a water cycle but to generate electric current to run electrical appliance. Electric current is created from the flow of negative-charge carriers, called electrons. There are the same as the water in our simple model. The solar cell needs a material in which two levels can be found: one level in which the electrons are firmly affixed like the water collecting in the hollows, and a second level where the electrons are able to move freely. Semiconductor materials normally have precisely these properties. Tiny particles of light, called photons in physics, correspond to the rubber balls and are able to raise the electrons to the second level.

• Conductors, Non-conductors and Semiconductors
Conductors such as copper always conduct electric current relatively well but non-conductors such as plastics conduct almost no electricity at all. In contract, semiconductors – as the name indicates – only conduct electric current sometimes, for example at high temperatures, when fed with electric voltage or when radiated with light. These effects are used in the production of electronic switches like transistors, computer chips, special sensors and even solar cells.
Organic semiconductors are available in addition to elementary semiconductors, such as silicon (Si), and compound semiconductors, such as gallium arsenide (GaAs), Cadmium telluride (CdTe) and copper indium diselenide (CuInSe2). All these materials are used in photovoltaics.

The tilt in our simple model is important because it enables the cycle to function perfectly. Otherwise the water will not collect on its own in the rain gutter. With semiconductors the second level must also have an incline that enables the electrons to gather on one side. In contract to our simple model, it is not gravity that is used to collect the electrons to one side. In order to produce this field, a semiconductor must be ‘doped’. One side of the semiconductor is deliberately contaminated with an element like boron and the other side with a different element like phosphorus. As boron and phosphorus also have a varying number of electrons, they produce the necessary incline. The crossing area is called a space-charge region. An electric field is created here, which pulls the electrons to one side. There external contract collect them and they flow back to the first level through an external electric circuit. In the process they produce electrical energy.

Kết quả (Việt) 2:

2. Cấu trúc và chức năng
2.1 Electron, Hy vọng và Space-Charge Regions
Hiểu được cách tương đối phức tạp mà các tế bào năng lượng mặt trời làm việc đòi hỏi phải ngâm vào sâu cực đoan nhất của vật lý cao. Các mô hình ứng dụng nhỏ thể hiện trong hình 2.1 giải thích đại khái nguyên tắc liên quan. Có hai mức độ ngang. Cấp độ thứ hai được đặt cao hơn một chút so với cái đầu tiên. Mức đầu tiên có một số lượng lớn các hốc nhỏ chứa đầy từ đầu với nước. Các nước ở đây không thể di chuyển bằng cách riêng của mình. Bây giờ có ai đó ném quả bóng cao su nhỏ ở cấp độ đầu tiên. Nếu bóng chạm một lỗ, nước hất lên trên và kết thúc lên cấp độ thứ hai. Ở đây không có chỗ trũng chứa nước. Do đó, mức độ thứ hai là nghiêng để nước chảy ra và đạt các rãnh thoát nước trên mặt riêng của mình. Rãnh này được kết nối với các cấp độ thứ hai qua một đường ống và khi nước đạt đến mức độ thấp hơn, nó đầy lên các hốc một lần nữa. Các chu kỳ có thể bắt đầu lại với những quả bóng cao su mới. Hình 2.1 Mô hình minh họa các quá trình của một tế bào năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, chúng tôi muốn sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời không phải để tạo ra một chu trình nước nhưng để tạo ra dòng điện để chạy thiết bị điện. Dòng điện được tạo ra từ dòng chảy của các hãng âm-phụ trách, được gọi là electron. Có giống như các nước trong mô hình đơn giản của chúng tôi. Các tế bào năng lượng mặt trời cần một tài liệu trong đó có hai cấp độ có thể được tìm thấy: một mức độ trong đó các điện tử được gắn chặt như lấy nước trong các hốc, và một mức độ thứ hai, nơi các electron có thể di chuyển một cách tự do. Vật liệu bán dẫn thường có chính xác các đặc tính này. Hạt nhỏ ánh sáng, gọi là photon trong vật lý, tương ứng với các quả bóng cao su và có thể huy động các electron để cấp độ thứ hai. • Dây dẫn, Non-dây dẫn và chất bán dẫn dẫn điện như đồng luôn dẫn điện tương đối tốt nhưng không dẫn điện như như chất dẻo tiến hành hầu như không có điện ở tất cả. Trong hợp đồng, chất bán dẫn - như tên cho thấy - chỉ dẫn điện đôi khi, ví dụ ở nhiệt độ cao, khi cho ăn bằng điện áp điện hoặc khi chiếu xạ bằng ánh sáng. Các hiệu ứng này được sử dụng trong việc sản xuất các thiết bị chuyển mạch điện tử như transistor, chip máy tính, cảm biến đặc biệt và thậm chí cả các tế bào năng lượng mặt trời. chất bán dẫn hữu cơ có sẵn, thêm vào chất bán dẫn tiểu, chẳng hạn như silicon (Si), và hợp chất bán dẫn, chẳng hạn như gallium arsenide (GaAs ), Cadmium telluride (CdTe) và indium đồng diselenide (CuInSe2). Tất cả các vật liệu được sử dụng trong các pin quang điện. Độ nghiêng trong mô hình đơn giản của chúng tôi là quan trọng bởi vì nó cho phép các chu kỳ chức năng hoàn hảo. Nếu không, nước sẽ không thu thập trên riêng của mình trong máng xối mưa. Với chất bán dẫn cấp độ thứ hai cũng phải có một nghiêng cho phép các điện tử để thu thập ở một bên. Trong hợp đồng với mô hình đơn giản của chúng tôi, nó không phải là trọng lực được sử dụng để thu thập các electron sang một bên. Để sản xuất lĩnh vực này, một chất bán dẫn phải được "pha tạp". Một bên của chất bán dẫn được cố tình bị ô nhiễm với một phần tử như bo và phía bên kia với một yếu tố khác nhau như phốt pho. Như boron và phốt pho cũng có một số lượng khác nhau của các electron, chúng tạo ra độ nghiêng cần thiết. Các khu vực qua được gọi là một khu vực không gian phụ trách. Một điện trường được tạo ra ở đây, mà kéo các electron sang một bên. Có hợp đồng bên ngoài thu thập chúng và chúng sẽ chảy trở lại các mức độ đầu tiên thông qua một mạch điện bên ngoài. Trong quá trình đó họ sản xuất năng lượng điện.