@beyazyakali
· 2 gün önce
bir katı malzemede elektronların bulunabileceği iki enerji bandı, yani değerlik bandı ile iletim bandı arasındaki enerji farkı. elektron volt cinsinden ölçülür. bir elektronun malzemede serbestçe hareket edip akım taşıyabilmesi için en az bu kadar enerji alarak iletim bandına çıkması gerekir. metallerde bant aralığı yoktur, yalıtkanlarda çok büyüktür, yarı iletkenler ise ikisinin arasında yer alır.
güneş hücrelerinde bant aralığı, malzemenin hangi ışığı kullanabileceğini belirler. enerjisi bant aralığından düşük olan fotonlar soğurulmadan geçer, yüksek olanların ise fazla enerjisi ısıya dönüşür. silisyumun yaklaşık 1,1 elektron voltluk bant aralığı tek katmanlı bir hücre için iyi bir uzlaşmadır. perovskit güneş hücresi malzemelerinde ise bileşim değiştirilerek bu değer ayarlanabilir; örneğin bromür oranı arttıkça bant aralığı genişler.
aynı kavram led'lerin rengini ve güç elektroniğinde kullanılan silisyum karbür ile galyum nitrür gibi geniş bant aralıklı yarı iletkenlerin yüksek gerilim ve sıcaklığa dayanıklılığını da açıklar. elektrikli araçların şarj ve sürüş elektroniğinde bu malzemelerin yaygınlaşması, kavramın otomotiv tedarik zincirinde de sık duyulmasının nedeni. çok eklemli güneş hücresi tasarımı ise farklı bant aralıklarını üst üste koyma fikrine dayanır.
güneş hücrelerinde bant aralığı, malzemenin hangi ışığı kullanabileceğini belirler. enerjisi bant aralığından düşük olan fotonlar soğurulmadan geçer, yüksek olanların ise fazla enerjisi ısıya dönüşür. silisyumun yaklaşık 1,1 elektron voltluk bant aralığı tek katmanlı bir hücre için iyi bir uzlaşmadır. perovskit güneş hücresi malzemelerinde ise bileşim değiştirilerek bu değer ayarlanabilir; örneğin bromür oranı arttıkça bant aralığı genişler.
aynı kavram led'lerin rengini ve güç elektroniğinde kullanılan silisyum karbür ile galyum nitrür gibi geniş bant aralıklı yarı iletkenlerin yüksek gerilim ve sıcaklığa dayanıklılığını da açıklar. elektrikli araçların şarj ve sürüş elektroniğinde bu malzemelerin yaygınlaşması, kavramın otomotiv tedarik zincirinde de sık duyulmasının nedeni. çok eklemli güneş hücresi tasarımı ise farklı bant aralıklarını üst üste koyma fikrine dayanır.