Bài 31. Hiện tượng quang điện trong

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐĂK LĂK
TRƯỜNG THPT EASÚP
Kính chúc quý thầy cô giáo
sức khoẻ, hạnh phúc và thành đạt!
GV:Huỳnh Trung Hiếu - Trường THPT Easúp
KIỂM TRA BÀI CŨ
Hình vẽ trên minh hoạ về hiện tượng gì ?
Phát biểu định nghĩa và điều kiện để xảy ra hiện tượng trên?
 Hiện tượng quang điện (ngoài): là hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại .
 Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện:   0 ( cỡ bước sóng của ánh sáng tử ngoại)
Ánh sáng
Kim loại
Mái nhà lợp bằng tấm pin mặt trời
Bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời
Nguồn điện của các thiết bị điện tử được nạp bằng năng lượng mặt trời
Những ứng dụng thực tế trên hoạt động dựa vào hiện tượng nào?
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
I. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong.
1. Chất quang dẫn
Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng thích hợp.
Chất quang dẫn là gì? Nêu một số chất thường gặp?
2. Hiện tượng quang điện trong
Dựa vào bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn và thuyết lượng tử, hãy giải thích đặc tính của các chất bán dẫn ?
- Chưa bị chiếu sáng  e liên kết với các nút mạng  không có e tự do  cách điện.
* Giải thích:
- Bị chiếu sáng   truyền NL cho 1 e liên kết . Nếu năng lượng e nhận được đủ lớn  giải phóng  e dẫn (+ lỗ trống)  tham gia vào quá trình dẫn điện  trở thành dẫn điện.
Hiện tượng giải phóng các hạt tải điện (êlectron và lỗ trống) xảy ra bên trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang dẫn.
- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện gọi là hiện tượng quang điện trong.
So sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới hạn quang điện và đưa ra nhận xét ?
Giới hạn quang dẫn ở vùng bước sóng dài hơn giới hạn quang điện vì năng lượng kích hoạt các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn công thoát để bức các e ra khỏi kim loại.
- Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.
BÀI 31.
Các chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, CdS…
BÀI 31. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
II. Quang điện trở
- Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn.
- Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
- Đặc điểm: điện trở có thể thay đổi từ vài M  vài chục  khi được chiếu sáng.
mA
(1) Lớp chất bán dẫn ( CdS).
(2) Tấm nhựa cách điện.
(3),(4) : hai điện cực gắn vào lớp bán dẫn.
Quang điện trở là gì? Nó có cấu tạo và đặc điểm gì?
Ví dụ: Sơ đồ nguyên tắc của một quang điện trở
BÀI 31. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
III. Pin quang điện
1. Là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
2. Hiệu suất trên dưới 10%
3. Cấu tạo:
a. Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực trơ.
b. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n  gọi là lớp chặn.
Pin quang điện là gì? Pin quang điện(Pin mặt trời) biến đổi trực tiếp từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào ?
Hãy trìng bày cấu tạo của Pin quang điện ?
+
-
G
L?p ch?n
+ + + + + + + +
- - - - - - - -
n
p
(1)
(2)
(3)
Bán dẫn loại n
Bán dẫn loại p
Đế kim loại
(1)
(2)
(3)
BÀI 31. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
III. Pin quang điện
1. Là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
2. Hiệu suất trên dưới 10%
3. Cấu tạo:
a. Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực trơ.
b. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n  gọi là lớp chặn.
c. Khi chiếu ánh sáng có   0 sẽ gây ra hiện tượng quang điện trong. e đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại  Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-)điện cực(-).
- Suất điện động của pin quang điện từ 0,5V  0,8V . (nhỏ hơn pin điện hoá)
Trình bày hoạt động của Pin quang điện ?
+
-
+ + + + + + + +
- - - -
n
p
- - - -
Những ứng dụng thực tế của pin quang điện
HỆ THỐNG KIẾN THỨC LIÊN QUAN.
Hiện tượng quang điện trong.
Hiện tượng quang điện ngoài
Chất bán dẫn.
Kim loại.
Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện
Là hiện tượng khi electron tự do trong kim loại bị bật ra ngoài tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
? ? ?0
?0 cỡ bức xạ hồng ngoại.
???o
?o : cỡ bức xạ tử ngoại.
Mạch điều khiển tự động.
Nguồn điện cần sử dụng năng lượng ánh sáng (vệ tinh nhân tạo)
Cơ sở thực nghiệm quan trọng để khẳng định bản chất phức tạp của ánh sáng. (Lưỡng tính.)