Valenzband

In der Physik der Halbleiter, insbesondere im Zusammenhang mit der Photovoltaik, bezeichnet das Valenzband ein Energieband, das von den Valenzelektronen besetzt ist. Diese Elektronen sind für die chemischen Bindungen innerhalb des Kristallgitters verantwortlich.

Bedeutung für die Photovoltaik:

Das Valenzband spielt eine zentrale Rolle bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom in Solarzellen. Wenn ein Photon (Lichtteilchen) mit ausreichender Energie auf ein Elektron im Valenzband trifft, kann es dieses aus seiner Bindung lösen und in das höher gelegene Leitungsband anregen. Dadurch entsteht ein sogenanntes Elektron-Loch-Paar. Das Elektron im Leitungsband kann sich frei bewegen und einen elektrischen Strom erzeugen, während das Loch im Valenzband eine positive Ladung darstellt.

Zusammenhang mit der Bandlücke:

Die Energie, die ein Elektron benötigt, um vom Valenzband ins Leitungsband zu gelangen, wird als Bandlücke bezeichnet. Die Größe der Bandlücke bestimmt, welche Wellenlängen des Lichts von einem bestimmten Halbleitermaterial absorbiert werden können. Materialien mit einer kleineren Bandlücke können beispielsweise auch Infrarotlicht absorbieren, während Materialien mit einer größeren Bandlücke hauptsächlich sichtbares Licht absorbieren.

Relevante Stichworte:

Photovoltaik, Halbleiter, Leitungsband, Bandlücke, Solarzelle