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  Ladungsträgertransport in einer Solarzelle außerhalb der Raumladungszone |
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FFlex999
Ehemals Aktiv 
Dabei seit: 29.10.2007
Mitteilungen: 51
 |  Themenstart: 2008-11-21
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Hi!
Ich hoffe ihr könnt mir helfen, folgendes beschäftigt mich schon eine ganze Weile:
Das Grundprinzip einer Solarzelle ist mir (hoffentlich :-)) klar:
PN-Übergang --> in RLZ Generation von Ladungsträgerpaaren durch Photonen --> Elektrisches Feld transportiert Löcher auf die P-Seite und Elektronen auf die N-Seite ab
Soweit so gut, aber was dann? Wie kommen die Elektronen/Löcher vom Ende der RLZ zum Metallkontakt?
Driftstrom? --> Außerhalb der RLZ ist doch aber kein Feld?!
Diffusion? --> Die abtransportierten Ladungsträger landen ja in Gebieten, in denen sie Majoritäten sind. Und ein nennenswerter Diffusionstrom von Majoritäten findet (wenn ich mich recht entsinne) höchstens bei "Hochinjektion" (so hieß das glaub ich) statt, d.h.wenn so viele Ladungsträger generiert werden, daß sich selbst die Anzahl der Majoritäten massiv erhöht. Ist das in der bestrahlten Solarzelle der Fall?
Noch ne Theorie: Bissel aus der Mechanik  Die zum Ende der RLZ durch das Feld hinbeschleunigten Ladungsträger erfahren ja außerhalb der RLZ (zumindest zu Beginn) keine bremsende Kraft weswegen sie ihre Geschwindigkeit einfach beibehalten und weiterfliegen?! 
Danke schonmal für eure Antworten,
FFlex999
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FFlex999
Ehemals Aktiv 
Dabei seit: 29.10.2007
Mitteilungen: 51
| Beitrag No.1, vom Themenstarter, eingetragen 2008-12-31
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Ist mein Problem solch ein Mysterium?
Ich will doch nicht unwissend ins neue Jahr gehen 
Einen guten Rutsch euch allen!
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| Folgende Antworten hat der Fragensteller vermutlich noch nicht gesehen.
Er/sie war noch nicht wieder auf dem Matheplaneten |
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Senior 
Dabei seit: 13.11.2003
Mitteilungen: 3299
Wohnort: Hamburg, z.Zt. Hannover
 | Beitrag No.2, eingetragen 2014-08-18
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In der Raumladungszone werden Elektronen-Loch-Paare, die aus bestehenden Bindungen stammen, durch Einstrahlung von Licht geeigneter Energie erzeugt. Diese werden durch das Feld der Raumladungszone getrennt und in die entsprechenden n- oder p-Gebiete abtransportiert. Dieser Abtransport ist ein Drift-Transport des Feldes der Raumladungszone. Es entsteht nun eine Anreicherung der Ladungsträger in den jeweiligen Gebieten. Ein pn-Übergang kann ja auch als Kondensator verstanden werden. Bei einer entsprechend hohen Einstrahlintensität des Lichtes werden viele Ladungsträger "erzeugt". Viele Ladungsträger bei einer kleinen Kapazität erzeugt eine große elektrische Spannung. Die Spannung ist nun an den Metallkontanten abzugreifen. Die Elektronen im n-Gebiet stoßen sich gegenseitig ab, dabei wollen sie eigentlich auf Grund der Coulom-Abstoßung einen größtmöglichen Abstand voneinander haben. Das Gleiche gilt für die Löcher. Schließt man nun an die Kontakte der Solarzelle einen Verbraucher an, dann ist es energetisch günstiger für die Ladungsträger über den externen Verbraucher in das jeweils andere Gebiet zu gelangen, um dort zu rekombinieren um wieder einen energetisch niedrigeren Zustand einzunehmen, als über die Potentialbarriere der Raumladungszone. In der Summe ist also das Feld der Raumladungszone, mehr oder minder, die Ursache für den Stromfluss, so dass es sich letztlich um einen Driftstrom handelt.
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| Das Thema wurde von einem Senior oder Moderator abgehakt. |
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