Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

комичность. Комната станет обогреваться не только за счет энергии электрического тока, пропускаемого через полупроводники. В ка­кой-то мере отоплению поможет охлаждение и без того холодного уличного воздуха. Ведь он будет «работать», отдавая свое тепло наруж­ному радиатору. Правда, при сильном морозе «переброска» тепла в здание извне будет незна­чительной. Но при температуре воздуха от -5° Ц до +10° Ц полупроводниковый «тепло­вой насос» может принести большую пользу. Первые отопительно-охладительные полупро­водниковые агрегаты уже созданы и испыты­ваются.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ФОТОЭЛЕМЕНТ

Среди наших читателей, несомненно, есть немало фотолюбителей, а из них многие зна­комы с удобным прибором, определяющим экс­позицию при съемке, — с фотоэлектрическим экспонометром. Вы открываете крышку при­бора, направляете его «глаз» на предмет, кото­рый хотите сфотографировать, и стрелка на шкале тут же показывает, какую надо сделать выдержку. Прибор не требует никаких источ­ников питания — батареек, аккумуляторов. Он преобразует световую энергию в энергию элект­рического тока, отклоняющего стрелку. Свет превращается в ток.

Чувствительный элемент экспонометра сде­лан из полупроводника селена, обладающего дырочной проводимостью. Он лежит на сталь­ной подложке. На внешнюю поверхность селе­на нанесена тонкая пленка металла, например золота. И эта добавка превращает поверхност­ную область полупроводника из дырочной в электронную.

В электронной области обстрел световыми частицами (фотонами) освобождает из атомов электроны. Они мечутся, сталкиваются и, «не умещаясь» в тоненьком слое электронного се­лена, уходят в пленку золота. Иного пути у них нет, так как в дырочную область дорога закрыта запирающим слоем. Поэтому в пленке золота накапливается избыток электронов — отрицательный электрический заряд. Вместе с электронами в электронной области, естест­венно, образуется и некоторое количество ды­рок. Для них запирающий слой не преграда. Положительный заряд — как бы «пропуск» для прохода через границу. И благодаря этому на стальной подложке возникает положитель­ный заряд. Таким образом, энергия света создает

разность потенциалов между противополож­ными поверхностями полупроводниковой пла­стинки. Если эти поверхности соединить про­волочкой, возникнет электрический ток, кото­рый будет течь, пока селен освещен. И ток будет тем сильнее, чем сильнее освещение.

Такие вентильные, по терминологии физи­ков, фотоэлементы известны уже давно. Они широко применяются в различных автомати­ческих устройствах: например, отлично справ­ляются с анализом крови (фиксируют ничтож­ное различие в количестве красных кровяных телец), непрерывно следят за насыщенностью крови кислородом при хирургических опера­циях и т. д. Однако до недавних пор у полу­проводниковых фотоэлементов был очень низ­кий коэффициент полезного действия — они преобразовывали в электрическую энергию лишь тысячные доли энергии падающего све­тового потока.

СВЕТ РАБОТАЕТ

Несколько лет назад удалось создать фото­элементы, способные преобразовывать в элект­рический ток до 13% энергии падающего света. Элементы эти состоят из тонких пластинок, вырезанных из крупных, специально выращен­ных кристаллов полупроводника кремния. Квадратный метр поверхности прибора, осве­щенной солнцем, способен дать до 120 вт электроэнергии. В солнечный день батарея крем­ниевых фотоэлементов площадью в половину газетной страницы может питать, например, электромотор стандартной швейной машины.

Несмотря на трудность очистки и обработ­ки кристаллов кремния, такие фотоэлементы уже внедряются в технику. Созданы прием­ники, передатчики и другие приборы, питаю­щиеся от солнечных батарей (рис. 20). Выпу­скаются даже часы, «заводящиеся» светом, фото- и киноаппараты, которые не только сами угадывают экспозицию, но и «солнечной силой» устанавливают нужную диафрагму.

Солнечные батареи дают энергию теле­фонным подстанциям. Построены модели меха­низмов оросительных систем, «солнцемобилей» и судов, использующих энергию солнечных лучей. Представьте себе экипаж, который дви­жется без всякого горючего лишь потому, что освещен солнцем. Правда, наземные транспорт­ные средства такого рода едва ли получат сколько-нибудь заметное распространение. Мощность солнечного излучения для них все

259