[ياسمين]

وتعرف المادة شبه الموصلة كالاتي

المادة شبه الموصلة هي عناصر رباعية التكافؤ( يحتوي غلاف الذرة الخارجي على اربعة الكترونات)
ترتبط ذراتها ببعضها البعض بروابط تساهمية وتكون عازلة تماما فى درجة الصفر المطلق وتزداد
درجة توصيلها بارتفاع درجة حرارتها او عند تسليط فرق جهد كهربائي عليها او عند تعرضها
لاشعاع بطاقة كافية وهي نوعين :

مواد شبه موصلة نقية :


ان لهذه المواد ترتيبا بلوريا اذ تترتب ذراتها وفق نظام هندسي جميل ومن امثلتها( السليكون )
الذي يحتوي 14 الكترونا ... عشرة من هذه الالكترونات مرتبطة بالنواة.. و4 منها تكون
في الغلاف الخارجي لنواة الذرة و(الجرمانيوم )الذي يحتوي على 32 إلكترونا منها 28 الكترون
مرتبظ بالنواة و4 منها في الغلاف الخارجي

مواد شبه موصلة مشوبة ( غير نقية )


هي نفس المواد السابقة ( السليكون والجرمانيوم) لكن تمت اضافة نسبة من الشوائب اليها
( مثل الزرنيخ ، الانتيمون ، الفسفور ، الغاليوم ، الانديوم والبورون )وذلك للسيطرة على
عملية التوصيل الكهربائي .. وكي يكون مقدار هذا التوصيل ملبي للأغراض العملية .

وهذه المواد شبه الموصلة الغير نقية تقسم بدورها الى قسمين
قسم نوع N
بلورات لمواد شبه موصلة مشوبة بذرات عناصر خماسية التكافؤ( زرنيخ او الانتيمون او الفسفور )..
وناقلات الشحنة الكهربائية فيها هي الالكترونات الحرة ..
قسم نوع :P
بلورات لمواد شبه موصلةمشوبة بذرات عناصر ثلاثية التكافؤ ( الجاليوم,والانديوم والباريوم) ناقلات الشحنة فيها هي الفجوات (هى الفراغ الذى يخلفه الالكترون المتحرر من الرابطة التساهمية بسبب ارتفاع درجة حرارة بلورة شبه الموصل)

يـتـبـع .....

[ياسمين]

طريقة عمل الخلية الكهروضوئية:
السليكون من العناصر نصف موصلة كهربائيا كما ذكرت سابقاً ، وسبب ذلك أن الالكترونات الخارجية لذراته
لا تتحرك بالكمية والسرعة اللتين تجعلانه موصل ، كالنحاس والألمونيوم مثلا ، ولا هي ثابتة ترفض الحركة
تحت إي ظرف كما هو الحال مع المطاط .
أما الزرنيخ فلديه فائض من الالكترونات التي يمكن أن تتحرك ومن ناحية ثانية أن لدى اليورون نقص في الالكترنات
التابعة لذراته لذا تطلى الشريجة العليا من الخلية المقابلة لاشعاع الشمس بالزرنيخ أوالفسفور
أما الشريحة السفلى فتطلى بالبورون أو الجاليوم ، ونحن نرى من هذا الترتيب أن الشريحة العليا يمكنها أن تعطى
الشريحة السفلى الكترونات إذا ما دفعت اليها .


( الشكل 2 )

من الشكل( 2 ) نلاحظ انه عند سقوط ضوء الشمس على الخلية يمر هذا الضوء من خلال سطح الخلية ويمتص جزء منه
بواسطة الطبقة الاولي للخلية وهي الطبقة التي تحتوي علي فسفور اما اغلبية الضوء الساقط على هذه الخلية
فيقوم بامتصاصه الجزء الخاص بذلك وهي الطبقة التي تحتوي علي خليط السيلكون بالبورون حيث يتكون
من خلال هذه العملية الكترونات حرة الحركة يمكنها السريان خلال الموصل الكهربائي في إطراف الخلية وتزداد
هذه الحركة بزيادة كثافة الضوء الساقط علي هذه الخلية من هنا يمكننا توصيل حمل كهربائي على أطراف هذه الخلية
والاستفادة من حركة الالكترونات الناتجة من تسليط ضوء الشمس علي الخلية.

يــتبــع .....

[ياسمين]

أمثلة لأهم الاستخدامات الخلايا الكهروضوئية

1- إنارة المركبات والأقمار الصناعية

2- الإنارة والإرشادات الضوئية والإرشادية وأجهزة الرصد

3- محطات الاتصالات والاستقبال

4- حماية أنابيب النفط والغاز الطبيعي من التآكل المعدني

5- الثلاجات المتنقلة في المدن والمناطق النائية لحفظ الأدوية ، والأطعمة

6- للشرب والزراعة والصناعة

7- الأجهزة التحذيرية المدنية والعسكرية في الإنارة وكهربة السياج المعدنة

8- في شحن بطاريات السيارات السائلة وفي الحاسبات الالكترونية الصغيرة .....


مميزات استخدام الخلايا الشمسية :

1- بسيطة ولا تضمن أي أجزاء متحركة وسهلة العمل خفيفة الوزن .
2- لا تتطلب أي صيانة تكنولوجية وبالتالي لا توجد تكلفة عملية للصيانة أو التشغيل .
3- لا تنتج أية عوادم تلوث الهواء .
4- قادرة على العمل بكفاءة وجودة عالية في كثير من الاستخدامات .
5- يمكن استخدامها لمدة طويلة غير محددة .
6- لا تتأثر منظوماتها بالأحوال أو تغيرات الطقس أو الأحوال المحيطة .

دعو