6. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Välisfotoefekt seisneb ainest (peamiselt metallist) elektronide väljalöömises valguse abil. Välisfotoefekti kasutatakse valguse mõõtmise seadmetes: fotoelemendid, fotoelektronkordistid. Sisefotoefektil töötavad fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid. 7. Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest (pooljuhtdioodidest), mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu. 8. Footonil pole seisumassi. Footoni mass on formaalne ja on seotud energia-mass seosega: m=h*f / C2. Footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega ning selle suund ühtib valguslaine levimissuunaga. 9
valgust kandev osake lööb metalli pinnalt välja elektroni siis, kui footoni energia on suurem kui elektroni väljumistöö, hf=A+; 8) einsteini valem fotoefekt saab esineda ainult siis, kui footonienergia on väljumistööst suurem, sest siis jagub footoni energiast elektroni vabastamiseks ja ainest eemale kandmiseks, punapiiri sagedus on suurus, millest väiksema sagedusega valgus ei tekita fotoefekti, fp=; 9) päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks, seal kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist, fotoelemendi valgustamisel tekivad vabad laengukandjad liiguvad läbi pooljuhte lahutava tõkkekihi ja fotoelemendi pooled laaduvad erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks; 10) footoni enrgia määratud talle vastava laine sagedusega, mis erinevalt teistest osakestest
võimsate elektrijaamadega, kus väljundvõimsusi mõõdetakse megavattides Ø Tänapäevane silikoon-päikesepaneel kasuteguriga juba 10%, valmistati esmakordselt 1956 a. Esimesed 108 päikesepaneeli lennutati kosmosesse 1958 aastal Ø Päikesepatareisid kasutatakse näiteks kosmoselennuaparaatides ja automaatsetes meteoroloogiajaamades Ø Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks Ø Kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist (n- ja p- pooljuhid) Monoteraline Päikesepatarei Töötav monoteraline päikesepatarei elektronmikroskoobis Kui suur pindala oleks vaja katta päikesepaneelidega? Kuidas päikesekollektor töötab? Ø
14.Einsteini fotoefekti käsitlus? +valem mv 2 Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda, vaid tervikuna hf = A + 2 15. Mis on fotoelement? Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks. 16. Mis on päikesepatarei? Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel ühendatud elektriliselt suurteks paneelideks. 17.Mis on footon? Kuidas saab selle välja arvutada? +valem Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk kvant. E=h*f 18.Fotokeemiline reaktsioon? Terve rida keemilisi reaktsioone toimub ainult valguskvantide osavõtul. 19.Millest sõltub valguse rõhk? Sõltub footonite arvust ja ajast, mida rohkem footoneid ajaühikus pinnale langeb, seda suurem on valguse rõhk. 20
Valguse rõhk tekib footonite langemisel aine pinnale. Footonid mõjutavad pinda oma impulsiga. 9. Milles seisneb Comptoni efekt? Röntgenikiirguse hajumisel ainetel, mis sisaldavad vabu elektrone muutub kiirguse lainepikkus. 10. Mis on fotoelement, fotoelektronkordisti? Fotoelement- muudab valgusenergia elektrienergiaks. Fotoelektronkordisti- kasutatakse nõrkade valgusvoogude mõõtmiseks. 11. Mis on päikesepatarei, milleks kasutatakse? Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest. valguse toimel tekib elektrivool. 12. Mis on sise-ja välisfotoefekt? Sisefotoefekt-elektronid vabanevad sidemetest(jäävad ainesse) pooljuhtides. Välisfotoefekt-elektronid lüüakse ainest välja (metallides) 13. Fotoefekti rakendused fotograafias, fotosünteesis, tänavavalgustuse ja metroo sissekäikude juures? valguse langemisel fotelemendile tekib elemendis ahelasvool,mille tulemusel relee hakkab tööle ja avab välise vooluringi
· Passiivse puhul ehitatakse hoone nii, et see neelab võimalikult palju päikeseenegiat ja soojeneb iseenesest. · Aktiivse kasutamisel paigutatakse hoone katusele või maapinnale päikesekollektorid, mis koguvad energia soojuse või elektrina. · Efektiivsus sõltub kliimast, laiuskraadist, aastaajst, ööpäevast ja õhu puhtusest. Fotoelemendid · Toodavad alalisvoolu valgusega kokkupuutel. · Kasutus kahekordistub iga kahe aastaga, mis teeb fotoelementidest maailma kõige kiiremini kasvava energiatehnoloogia. Kontsentreeritud päikeseenergia Elektri- ja soojusenergiat toodetakse peeglite abil, mis suunavad ja kontsentreerivad valguse kehale ja tekitavad seetõttu soojust. Passiivse päikeseenergia eelised ja puudused · Energiat kasutatakse kas kütmiseks või valgustamiseks. · Eelised: hoonete ehitusmaterjal on sama, mis tavalistel, kulub vähem kütet (keskkond puhtam), küttesüsteemi hoolduskulud väiksemad või puuduvad.
olla ette nähtud vesi- või muu soojussalvesti. (Joonis 4) Õhuvoolu-päikeseelektrijaam 1 päikesekiirgus 2 õhukollektori läbipaistev kate 3 korsten 4 õhuturbiin 5 generaator 6 õhuvool Joonis 4. Fotoelement- ehk fotogalvaaniline päikeseelektrijaam Fotoelement- ehk fotogalvaanilistes elektrijaamades muundatakse päikesekiirgus otseselt alalisvoolu-elektrienergiaks ventiilfotoelementide abil. Selleks moodustatakse fotoelementidest lamedad, tavaliselt mõne ruutmeetri suurused paneelid (moodulid), mis ühendatakse sobiva pinge saamiseks jadamisi. Moodulijadadest moodustatakse rööpühendamise teel sektsioonid, mis omakorda ühendatakse vastavalt soovitavale võimsusele rööbiti. Sektsioonid või nende rühmad varustatakse vahelditega, mis lülitatakse toidetavasse elektrivõrku. Lihtsustatult on taoline skeem esitatud joonisel 5, päikeseelektrijaama ehitusliku kujunduse põhimõte aga joonisel 6
Sisemise fotoefektiga pooljuhtidel töötavad veel fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid. 5. Mis erinevus on sisemisel ja välisel fotoefektil? Sisemine fotoefekt on pooljuhtides, kus valgus ei löö elektrone ainest välja nagu välise fotoefekti korral, vaid lihtsalt vabastab elektronid aatomitest, et elektronid saaksid siis elektrivälja toimel liikuma hakata. 14.2 Päikesepatarei. 6. Millest koosneb päikesepatarei? Koosneb tervest hulgast üksikutest pooljuhtdioodidest--fotoelementidest., mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks. 7. Kus kasutatakse päikesepatareid? Et Päike annab Maale igas sekundis 3.10 10MJ energiat, mis võrdub mitme miljoni hiidhüdroelektrijaama energiaga, siis töötab selle energia arvel Maal juba mitmeid elektrijaamu, mille võimsus ulatub kümnete megavattideni. Kosmoselaevad, sidesatelliidid töötavad kõik päikesepatareidega. Lahenda ülesanded 1-4 lk 92 ja vastata küsimustele lk.93 T 09.05. 2006 15. Footonid.
Eelised taastuva energia kasutamisest on kahjuliku gaasiheidise vähenemine, nende piiramatus ja sõltumatus impordist. Kahjuks, mitte kõik nimetatud energia allikate kasutamine on võimalik kuna Eestis puuduvad tuntavad looded, geotermaalsed allikad ning Eesti territoorium on lame ja seega hüdroelektrojaamade ehitamine on ka pole väga efektiivne. Ülejäänudest variantidest me pöördusime tähelepanu päikeseenergia poole, kuna fotoelementide kasutus kahekordustub iga aastaga, mis teeb fotoelementidest maailma kõige kiiremini kasvava energiatehnoloogia., ja meie töö eesmärgiks on uurimine, kas on selle kasutamine Eesti tingimustes või mitte. ( , ) Ajalugu Seni pole meil päikeseenergiast aga peaaegu üldse toodetud elektrit, kuigi võimalused selleks on. Pooljuhtpäikeseenergeetika seadistes muundub päikesevalgus elektrienergiaks fotovoltefekti abil. Selle avastas juba 1839. aastal prantsuse füüsik Alexandre Edmond Becquerel. Ta märkas, et mõned materjalid olid
annaabi.ee 
