147. W jaki sposób na zaciskach złącza p-n wykorzystywanego jako fotoogniwo pojawia się
siła elektromotoryczna? Jak spolaryzowane jest wówczas złącze? Podaj przykład
wykorzystania takiego fotoelementu.

Fotoogniwo jest zbudowane z półprzewodnika i tworzy złącze p-n, na które pada światło. Padające na
złącze fotony o energii większej od szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika powodują
powstanie par elektron-dziura. Pole elektryczne wewnątrz półprzewodnika, związane z obecnością
złącza p-n, przesuwa nośniki różnych rodzajów w różne strony. Elektrony trafiają do obszaru n, dziury
do obszaru p. Rozdzielenie nośników ładunku w złączu powoduje powstanie na nim zewnętrznego
napięcia elektrycznego. Ponieważ rozdzielone nośniki są nośnikami nadmiarowymi, a napięcie na
złączu p-n jest stałe, oświetlone złącze działa jako ogniwo elektryczne, czyli takie, w którym źródłem
prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą a elektrolitem. W fotoogniwie pod
wpływem oświetlenia wytwarza się siła elektromotoryczna polaryzująca złącze w kierunku
przewodzenia, a kierunek płynącego prądu jest przeciwny do kierunku przewodzenia diody.

Fotoogniwa są stosowane przede wszystkim jako trwałe, o dużej niezawodności, źródła energii
elektrycznej w elektrowniach słonecznych, kalkulatorach, zegarkach, plecakach, sztucznych satelitach,
samochodach z napędem hybrydowym, a także w automatyce, jako czujniki fotoelektryczne i
fotodetektory w fotometrii.