ফোটোভোলটাইক প্রভাব পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক ঘটনা যা ফোটোভোলটাইক কোষগুলির কার্যকারিতার ভিত্তি। এটি ঘটে যখন ফোটন আকারে আলো সৌর কোষে ব্যবহৃত সিলিকনের মতো সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের পৃষ্ঠে আঘাত করে। যখন ফোটনগুলি উপাদানের সাথে যোগাযোগ করে, তখন তারা তাদের শক্তি সেমিকন্ডাক্টর কাঠামোর ইলেকট্রনগুলিতে স্থানান্তর করে।
ফোটনের শক্তি ইলেকট্রনগুলিকে উত্তেজিত করে, যা তাদের পারমাণবিক কক্ষপথ থেকে মুক্ত করে। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলি তখন গতিশক্তি অর্জন করে এবং উপাদানের মধ্য দিয়ে চলে যায়। এটি ইলেকট্রনের এই আন্দোলন যা একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে। যাইহোক, তাদের উত্তেজিত অবস্থায়, ইলেকট্রনগুলি উপাদানের ছিদ্রগুলির (অনুপস্থিত ইলেকট্রনদ্বারা ছেড়ে যাওয়া ফাঁকগুলি) সাথে পুনরায় একত্রিত হয়, যা ফোটোভোলটাইক প্রভাবকে বাতিল করতে পারে।
এই অবাঞ্ছিত পুনঃসংযোগ এড়াতে, ফোটোভোলটাইক কোষগুলি একটি পিএন জংশন তৈরি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। একটি সাধারণ সৌর কোষে, সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের উপরের স্তরটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন (এন-টাইপ) যুক্ত পরমাণুগুলির সাথে ডোপ করা হয়, যখন নীচের স্তরটি অতিরিক্ত গর্ত (পি-টাইপ) যুক্ত পরমাণুগুলির সাথে ডোপ করা হয়। এই কনফিগারেশনটি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে যা মুক্তিপ্রাপ্ত ইলেকট্রনগুলিকে এন-টাইপ স্তরে এবং গর্তগুলিকে পি-টাইপ স্তরে পরিচালিত করে।
ফলস্বরূপ, ফোটোভোলটাইক প্রভাব দ্বারা প্রকাশিত ইলেকট্রনগুলি ফোটোভোলটাইক কোষের এন-টাইপ পৃষ্ঠে সংগ্রহ করা হয়, যখন গর্তগুলি পি-টাইপ পৃষ্ঠে সংগ্রহ করা হয়। চার্জের এই পৃথকীকরণ দুটি স্তরগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, এইভাবে সূর্যের আলো কোষে আঘাত করলে একটি ধ্রুবক বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে। এই স্রোতটি তখন বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য বিদ্যুতের উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে বা পরে ব্যবহারের জন্য ব্যাটারিতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। বাহক ব্যান্ডে তাদের উত্তেজিত অবস্থায়, এই ইলেকট্রনগুলি উপাদানের মধ্য দিয়ে চলাচল করতে মুক্ত, এবং এটি ইলেকট্রনের এই আন্দোলন যা কোষে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে।
