Gaasirekombinatsioonitsükkel

Gaasirekombinatsioonitsükkel viitab protsessile, kus vabad elektronid ja augud tahkises uuesti kombineeruvad, neutraliseerides neid ja vähendades seeläbi kandjate kontsentratsiooni. See on oluline nähtus pooljuhtmaterjalides, eriti päikesepatareide ja LED-ide jõudluse kontekstis. Rekombinatsioon võib toimuda erinevate mehhanismide kaudu, sealhulgas radiatiivne rekombinatsioon, kus elektron ja auk ühinevad ja vabastavad energia footonina, ning mitte-radiatiivne rekombinatsioon, mis vabastab energia soojusena läbi defektide või vibratsioonide.

Gaasirekombinatsioonitsükkel on pöördprotsess gaasi generatsioonile, kus energiaallikas, nagu valgus või elektriväli, eraldab elektronid ja augud. Mida efektiivsem on rekombinatsioonitsükkel, seda vähem on vabu kandjaid saadaval elektrijuhtimiseks või valguse emissiooniks. Seetõttu on päikesepatareide puhul soovitav minimeerida rekombinatsioonikadu, et maksimeerida fotogeneratsioonis tekkinud elektronide ja aukude kasutamist elektrivooluks. Vastupidi, LED-ide puhul on rekombinatsioon oluline valguse tootmiseks, kusjuures radiatiivne rekombinatsioon on kõige tõhusam viis elektrilise energia muundamiseks valguseks.

Materjalide disain ja töötlemine mängivad olulist rolli gaasirekombinatsioonitsükli kontrollimisel. Kvaliteetsed materjalid, millel on vähe defekte, ja hoolikas seadme disain võivad vähendada mitte-radiatiivset rekombinatsiooni ja suurendada rekombinatsiooni efektiivsust, olgu eesmärk siis voolu tootmine või valguse emissioon.