ದ್ವಿತೀಯ ಪಿಯುಸಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ: ಬೆಳಕು ವಿಸರ್ಜಿಸುವ ಡಯೋಡ್‌ (LED)
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ
ಇದು ಒಂದು ಅಧಿಕವಾಗಿ ಡೋಪು ಮಾಡಿದ p-n ಸಂಧಿಯಾಗಿದ್ದು, ನೇರಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ವಿಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪಾರದರ್ಶಕ ಹೊದಿಕೆಯಿಂದ ಸುತ್ತಿರುತ್ತಾರೆ.
ಡಯೋಡ್‌ ಅನ್ನು ನೇರಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿರಿಸಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು n ನಿಂದ p ಗೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು p ನಿಂದ n ಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಂಧಿಯ ಎಲ್ಲೆಯಲ್ಲಿ ಆಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾ ವಾಹಕತೆಗಳ ಸಾರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದು ಸಂಧಿಯ ಎಲ್ಲೆಯ ಎರಡು ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಆಲ್ಪ ಸಂಖ್ಯಾವಾಹಕತೆಗಳು ಬಹುಸಂಖ್ಯಾ ವಾಹಕತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಮರು ಸೇರ್ಪಡೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮರು ಸೇರ್ಪಡೆಯಾಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಪೋಟಾನ್‌ ರೂಪದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
LED ಯ I-V ಲಕ್ಷಣಗಳು ಡಯೋಡಿನ ಲಾಕ್ಷಣಿಕಗಳಂತೆ ಇದ್ದು, ಹೊಸ್ತಿಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೂ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. LED ಬಣ್ಣಗಳು ಅರೆವಾಹಕದ ಪಟ್ಟಿ ಅಂತರದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದ್ದು ಪಟ್ಟಿ ಅಂತರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗದೂರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ.
LEDಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ದೀರ್ಘ ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ದೃಢವಾಗಿವೆ
ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಆನ್, ಆಫ್ ಆಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ
ಶೀಘ್ರ ಕಾರ್ಯ ಪ್ರವತ್ತಿ
ಬಿಸಿಯಾಗುವುದಕ್ಕೆ ಕಾಲ ನಿಗದಿಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿಲ್ಲ
ಏಕವರ್ಣೀಯಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸೌರಕೋಶ
ಸೌರಕೋಶವು ಮೂಲತಃ ಒಂದು p-n ಸಂಧಿಯಾಗಿದ್ದು, ಸೌರ ವಿಕಿರಣವು p-n ಸಂಧಿಯ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್‌ಚಾಲಕ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
300 ರಷ್ಟು ದಪ್ಪವಿರುವ p - si ಬಿಲ್ಲೆಯನ್ನು n-si ನ ಒಂದು ಬದಿಯ ಮೇಲೆ ವಿಸರಣಗೊಳಿಸಿ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಗೆ ಲೋಹದ ಲೇಪನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. n- si ಚದರದ ಮೇಲೆ ಲೋಹದ ಜಾಲಕವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯಿರುವ ಬೆಳಕು ಸಾರಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಅದು ವಿದ್ಯುತ್‌ಚಾಲಕ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ದ್ಯುತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ ಎನ್ನುವರು.
ಸೌರಕೋಶದಲ್ಲಿ 3 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು
1) ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವಿಕೆ: ಸಂಧಿಯ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಸಹಾಯದಿಂದ (hv>Eg) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌-ರಂಧ್ರಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
2) ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ: ಬರಿದಾದ ವಲಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಹಾಯದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌-ರಂಧ್ರಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ.
3) ಸಂಗ್ರಹಿಸುವಿಕೆ: ಬೇರ್ಪಟ್ಟು n- ಬದಿಗೆ ಬಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಮುಂಬದಿ ತಳವು ಮತ್ತು p - ಬದಿಗೆ ಬಂದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹಿಂಬದಿ ತಳವು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ p ಬದಿಯು ಧನಾವೇಶವನ್ನು n - ಬದಿಯು ಋಣಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿ ‘ಫೊಟೊ’ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಸೌರಕೋಶದ I-V ಲಕ್ಷಣಗಳು:
ಸೌರಕೋಶದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಾಲ್ಕನೇ ಚತುರ್ಥಕದಲ್ಲಿ ಎಳೆಯಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಯಾವುದೇ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪಡೆಯದೆ ಅಷ್ಟೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೊರ ರೋಧಕ್ಕೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಸೌರಕೋಶಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಆಯ್ಕೆಯಲ್ಲಿನ ಅಂಶಗಳು
1) ಪಟ್ಟಿ ಅಂತರ (~1.0eV ನಿಂದ 1.8 ev)
2) ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ಯುತಿ ಹೀರಿಕೆ ಗುಣ (~ 104 cm-1)
3) ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ
4) ಕಚ್ಚಾ ಪದಾರ್ಥಗಳ ದೊರಕುವಿಕೆ.
ಪ್ರಜಾವಾಣಿ ಆ್ಯಪ್ ಇಲ್ಲಿದೆ: ಆಂಡ್ರಾಯ್ಡ್ | ಐಒಎಸ್ | ವಾಟ್ಸ್ಆ್ಯಪ್, ಎಕ್ಸ್, ಫೇಸ್‌ಬುಕ್ ಮತ್ತು ಇನ್‌ಸ್ಟಾಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿ ಪ್ರಜಾವಾಣಿ ಫಾಲೋ ಮಾಡಿ.