{"id":101642,"date":"2024-07-22T10:03:49","date_gmt":"2024-07-22T08:03:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/bez-kategorii\/charakterystyka-materialow-fotowoltaicznych-poprzez-pomiar-napiecia-halla\/"},"modified":"2026-01-16T10:04:26","modified_gmt":"2026-01-16T09:04:26","slug":"charakterystyka-materialow-fotowoltaicznych-poprzez-pomiar-napiecia-halla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wiedza\/charakterystyka-materialow-fotowoltaicznych-poprzez-pomiar-napiecia-halla\/","title":{"rendered":"Charakterystyka materia\u0142\u00f3w fotowoltaicznych poprzez pomiar napi\u0119cia Halla"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Ruchliwo\u015b\u0107 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku w materia\u0142ach p\u00f3\u0142przewodnikowych jest wa\u017cnym parametrem dla ich u\u017cyteczno\u015bci w ogniwach s\u0142onecznych. Gdy \u015bwiat\u0142o wpada do ogniwa s\u0142onecznego, generowane s\u0105 wolne no\u015bniki \u0142adunku, kt\u00f3re powoduj\u0105 powstanie napi\u0119cia elektrycznego na elektrodach. Ruchliwo\u015b\u0107 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku w materiale determinuje przep\u0142yw pr\u0105du w ogniwie, a zatem wp\u0142ywa r\u00f3wnie\u017c na u\u017cyteczn\u0105 moc ogniwa s\u0142onecznego. <\/p>

\n P\u00f3\u0142przewodniki<\/strong>\n<\/a>stosowane w systemach fotowoltaicznych maj\u0105 naturalnie nisk\u0105 mobilno\u015b\u0107; jest ona od 1000 do 10 000 razy ni\u017csza w przypadku krzemu polikrystalicznego w ogniwach s\u0142onecznych ni\u017c w przypadku krzemu o wysokiej czysto\u015bci, kt\u00f3ry jest wymagany do produkcji komponent\u00f3w.<\/p>

Ruchliwo\u015b\u0107 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku w p\u00f3\u0142przewodnikach mo\u017cna zmierzy\u0107 za pomoc\u0105 efektu Halla zgodnie z norm\u0105 ASTM F76-08. Typ (elektrony lub dziury) i g\u0119sto\u015b\u0107 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku mo\u017cna okre\u015bli\u0107, a tak\u017ce ich ruchliwo\u015b\u0107 w materiale za pomoc\u0105 pomiaru rezystancji. Pomiar w bezpo\u015brednim polu magnetycznym (DC) jest szeroko stosowany, ale materia\u0142y o niskiej ruchliwo\u015bci, takie jak te istotne dla technologii ogniw s\u0142onecznych, termoelektryki lub elektroniki organicznej, nie mog\u0105 by\u0107 mierzone bez b\u0142\u0119d\u00f3w. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Efekt Halla i pomiary\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Edwin Herbert Hall odkry\u0142 efekt Halla nazwany jego imieniem w 1879 roku. Zaobserwowa\u0142 on, \u017ce zewn\u0119trzne pole magnetyczne mo\u017ce wp\u0142ywa\u0107 na pr\u0105d p\u0142yn\u0105cy w przewodniku.

Je\u015bli (p\u00f3\u0142)przewodnik przewodz\u0105cy pr\u0105d jest penetrowany pionowo przez pole magnetyczne, si\u0142a Lorentza powoduje sk\u0142adow\u0105 si\u0142y, kt\u00f3ra dzia\u0142a prostopadle do kierunku ruchu \u0142adunku, tak \u017ce no\u015bniki \u0142adunku s\u0105 odchylane na tor ko\u0142owy. Tworzy to gradient koncentracji no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku w przewodniku pod k\u0105tem prostym do kierunku pr\u0105du. Wyst\u0119puje niedob\u00f3r elektron\u00f3w po jednej stronie przewodnika i nagromadzenie no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku po przeciwnej stronie. Powstaj\u0105ce napi\u0119cie jest znane jako napi\u0119cie Halla UH. Zale\u017cy ono od nat\u0119\u017cenia pr\u0105du I, g\u0119sto\u015bci strumienia magnetycznego B, grubo\u015bci pr\u00f3bki d i sta\u0142ej materia\u0142owej, wsp\u00f3\u0142czynnika Halla AH. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

R\u00f3wnanie 1:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Je\u015bli wsp\u00f3\u0142czynnik Halla ma warto\u015b\u0107 dodatni\u0105, jest to „przewodnik dziurowy” (typu p), warto\u015b\u0107 ujemna oznacza w wi\u0119kszo\u015bci przypadk\u00f3w przewodnik elektronowy (typu n).

R\u00f3wnania 2 i 3 pokazuj\u0105 dalsze zale\u017cno\u015bci mi\u0119dzy wsp\u00f3\u0142czynnikiem Halla AH, rezystywno\u015bci\u0105 \u03c1, g\u0119sto\u015bci\u0105 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku n i ruchliwo\u015bci\u0105 \u03bc, gdzie e jest \u0142adunkiem elementarnym.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

R\u00f3wnanie 2:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

R\u00f3wnanie 3:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

W rzeczywistych warunkach testowych na zmierzone napi\u0119cie Halla UHm mo\u017ce wp\u0142ywa\u0107 sk\u0142adowa napi\u0119cia przesuni\u0119cia UO i sk\u0142adowa napi\u0119cia termoelektrycznego Uth. Opracowano specjaln\u0105 metod\u0119 eliminacji zak\u0142\u00f3caj\u0105cych efekt\u00f3w napi\u0119\u0107 UO i Uth. Napi\u0119cie termoelektryczne mo\u017cna wyeliminowa\u0107 poprzez zmian\u0119 kierunku pr\u0105du, a nast\u0119pnie u\u015brednienie warto\u015bci bezwzgl\u0119dnych. Napi\u0119cie offsetowe wynika z geometrii pr\u00f3bki; mo\u017cna je skompensowa\u0107 poprzez odwr\u00f3cenie pola magnetycznego, poniewa\u017c nie zale\u017cy ono od kierunku pola.

Poniewa\u017c metoda sta\u0142opr\u0105dowa cz\u0119sto prowadzi do nieprawid\u0142owego okre\u015blenia typu no\u015bnika \u0142adunku, a tak\u017ce niedok\u0142adnych wynik\u00f3w mobilno\u015bci materia\u0142\u00f3w o niskiej mobilno\u015bci, jako alternatyw\u0119 mo\u017cna zastosowa\u0107 zmienne pole magnetyczne lub pr\u0105d zmienny. Dzieje si\u0119 tak dlatego, \u017ce podczas gdy napi\u0119cie Halla staje si\u0119 napi\u0119ciem przemiennym, sk\u0142adowe napi\u0119cia sta\u0142ego UO i Uth mog\u0105 zosta\u0107 st\u0142umione. Pozwala to mierzy\u0107 zar\u00f3wno ma\u0142e napi\u0119cia Halla, jak i charakteryzowa\u0107 materia\u0142y o niskiej ruchliwo\u015bci no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku, dzi\u0119ki czemu w szczeg\u00f3lno\u015bci materia\u0142y fotowoltaiczne mog\u0105 by\u0107 oceniane za pomoc\u0105 metody pr\u0105du przemiennego. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Charakterystyka materia\u0142\u00f3w fotowoltaicznych – Ruchliwo\u015b\u0107 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku w materia\u0142ach p\u00f3\u0142przewodnikowych jest wa\u017cnym parametrem dla ich u\u017cyteczno\u015bci w ogniwach s\u0142onecznych.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":33599,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[596],"tags":[],"class_list":["post-101642","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wiedza"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101642","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=101642"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101642\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/33599"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=101642"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=101642"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=101642"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}