SKKN Tích hợp giáo dục tiết kiệm năng lượng nhằm nâng cao ý thức và năng lực sống cho học sinh thông qua các tiết học vật lý ở trường trung học phổ thông Quảng Xương 4

 PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài. 
Năng lượng là yếu tố có tầm quan trọng đặc biệt, đảm bảo cho hoạt động bình thường và phát triển sản xuất, là nhu cầu thiết yếu để nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân, là nguồn động lực cho phát triển kinh tế - xã hội. Sự thiếu hụt năng lượng trong một thời gian dài sẽ là nhân tố kìm hãm sự phát triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, gây hiệu ứng xấu đối với tăng trưởng kinh tế và phát triển xã hội. Nguồn năng lượng truyền thống có thể khai thác để cung cấp cho nhu cầu của xã hội không phải là vô tận. 
Nước Việt Nam chúng ta được thiên nhiên ưu đãi, có sự giàu có về tài nguyên năng lượng nhưng thực tế cho thấy khả năng khai thác, chế biến, sử dụng còn nhiều hạn chế, gây nên sự lãng phí và hiệu quả không cao. Nếu tình trạng này cứ tiếp tục kéo dài thêm sẽ hết sức nguy hiểm. 
Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả ngày nay đang là xu hướng chung của tất cả các quốc gia trên thế giới, từ các quốc gia phát triển đến các quốc gia đang phát triển; các nước có nguồn tài nguyên năng lượng dồi dào cũng như các nước khan hiếm nguồn tài nguyên năng lượng. Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả cũng là yêu cầu cấp thiết của mỗi quốc gia và cũng là một trong các biện pháp quan trọng để góp phần giải quyết các vấn đề toàn cầu hiện nay, trước hết đó là vấn đề môi trường, vấn đề phát triển bền vững.
Do vậy việc giáo dục sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng thiết nghĩ là một việc làm cấp bách và thiết thực. Bởi vì, hành động và ứng xử của con người đối với các nguồn năng lượng quý giá bị điều chỉnh bởi chính thái độ và nhận thức của họ mà giáo dục có vai trò to lớn. 
	Giáo dục sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng trong phạm vi trường phổ thông là một quá trình tạo dựng cho học sinh những nhận thức và mối quan tâm đối với các nguồn năng lượng (như về các loại năng lượng, ý nghĩa to lớn của nó, tình trạng khai thác sử dụng hiện nay và những nguy cơ làm cạn kiệt các nguồn năng lượng) sao cho các em có đủ kiến thức, thái độ, động cơ, ý thức và kỹ năng để có thể hoạt động một cách độc lập hoặc phối hợp nhằm tìm ra giải pháp nhằm sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng trong hiện tại và tương lai. 
	Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “TÍCH HỢP GIÁO DỤC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG NHẰM NÂNG CAO Ý THỨC VÀ NĂNG LỰC SỐNG CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC TIẾT HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUẢNG XƯƠNG 4” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình.
2. Mục đích nghiên cứu. 
Việc nghiên cứu đề tài này nhằm giúp các em học sinh có thể hiểu rõ các khái niệm về năng lượng, các dạng năng lượng và các nguồn năng lượng, các quá trình sử dụng năng lượng. Có thể giải thích cơ sở khoa học của các quá trình, các biện pháp thực hành sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng trong hoạt động của các thiết bị và trong đời sống hàng ngày từ đó tuyên truyền, giải thích, thuyết phục và phổ biến cho các thành viên khác trong gia đình và cộng đồng, ý thức về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, các kĩ năng thực hành tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng.
3. Đối tượng nghiên cứu.
 - Học sinh THPT Quảng Xương 4
	- Các tiết vật lý trong bộ sách giáo khoa vật lí THPT[1].
4. Phương pháp nghiên cứu.
	- Phương pháp điều tra: Thực trạng các tiết dạy trong chương trình vật lý..
	- Phương pháp gợi mở phát huy tính tích cực của học sinh.
	- Phương pháp thống kê so sánh.
 PHẦN II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lí luận.. 
1.1. Năng lượng
Theo từ điển Bách khoa Việt Nam, năng lượng được định nghĩa là: "Độ đo định lượng chung cho mọi dạng vận động khác nhau của vật chất".[2]
Trong từ điển vật lý phổ thông, năng lượng được định nghĩa là "đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh ra công của một vật"[3]. Theo Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của chính phủ về sử dụng năng lương tiết kiệm, hiệu quả thì năng lượng được hiểu là "dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra thông qua quá trình chuyển hoá năng lượng sơ cấp".[4]
1.2. Khái niệm tiết kiệm, hiệu quả.
Theo từ điển tiếng Việt: "Tiết kiệm là sử dụng đúng mức, không phí phạm". "Hiệu quả là kết quả thực của việc làm mang lại" [5]
Nghị định số 102/2003/NĐ-CP ngày 03 tháng 9 năm 2003 của Chính phủ về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đã đưa ra sự giải thích như sau: "sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là sử dụng năng lượng một cách hợp lý, nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí năng lượng cho hoạt động của các phương tiện, thiết bị sử dụng năng lượng mà vẫn đảm bảo nhu cầu năng lượng cần thiết cho các quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt".
1.3.Vai trò và ý nghĩa của việc giáo dục tiết kiệm năng lượng 
Trước tình trạng cạn kiệt và khan hiếm tài nguyên hiện nay vấn đề năng lượng và tiết kiệm năng lượng đã trở thành vấn đề cấp thiết và sống còn của mỗi quốc gia dân tộc
Liên hiệp quốc đã có nhiều nghị quyết đưa ra cho các dân tộc về vấn đề tiết kiệm năng lượng, coi đây là một giải pháp đảm bảo sự phát triển bền vững.
Giáo dục tiết kiệm năng lượng trở thành yêu cầu và nhiệm vụ của mọi cá nhân, cộng đồng, xã hội, và đặc biệt được đưa vào giáo dục trong nhà trường ở các môn học nói chung và các hoạt động giáo dục nói chung nhằm nâng cao ý thức và kĩ năng cho học sinh trong việc tiết kiệm năng lượng.
Môn vật lí là một môn học có nhiều kiến thức vận dụng thực tế, đặc biệt hầu hết lượng kiến thức vật lí đều là trang bị cho học sinh hiểu biết về năng lượng và sử dụng năng lượng như điện học ,nhiệt học, quang học vv . Chính vì vậy bên cạnh việc trang bị kiến thức chuyên môn, người thầy dạy vật lí cần chú trọng giáo dục nâng cao ý thức và kĩ năng sống cho học sinh trong việc tiết kiệm năng lượng, đây chính là một giải pháp góp phần thực hiện tốt nhiệm vụ và yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay, đó là giáo dục tiếp cận năng lực người học, nâng cao kĩ năng và năng lực sống cho học sinh
2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Về phía giáo viên, trong quá trình giảng dạy đa số giáo viên còn nặng về việc trang bị kiến thức hàn lâm, coi trọng mục tiêu thi cử, điểm số, cũng vì thế mà trong quá trình soạn giảng chưa có sự đổi mới phương pháp, các bài giảng còn khô khan, thiếu kiến thức thực tế, thiếu sự liên môn giữa các môn học 
Về phía học sinh, môn vật lí là môn học trong chương trình thi trung học phổ thông quốc gia và được coi là môn học khó nên tâm lí chung học sinh chỉ coi trọng việc học kiến thức để làm bài tập ,giải đề thi phục vụ cho mục tiêu thi cử mà không chú trọng việc học tập, trang bị các kiến thức thực tế, nâng cao năng lực sống cho bản thân thông qua môn học. 
Môn vật lí là môn khoa học tự nhiên nên ít có các chương trình và nội dung ngoại khóa nên rất khó khăn trong việc giáo dục kiến thức và kĩ năng sống cho học sinh
3. Các giải pháp để giải quyết vấn đề
3.1.Xác định các nội dung, địa chỉ cần tích hợp tiết kiệm năng lượng trong chương trình môn vật lí
Trên cơ sở chương trình môn học, giáo viên cần xác định được nội dung, nắm vững các địa chỉ cần tích hợp vào các tiết học cụ thể .
Thông qua tổ chuyên môn để thống nhất nội dung tích hợp ở các tiết dạy, đây là cơ sở quan trọng cho việc soạn giảng một cách hiệu quả .
Một số nội dung và địa chỉ tích hợp tiết kiệm năng lượng trong dạy học môn vật lí trung học phổ thông.
Lớp
Tên bài
Điạ chỉ
(tích hợp vào nội dung nào của bài)
Nội dung GD sử dụng NLTKHQ
(Những kiến thức kĩ năng có thể tích hợp)
Mức độ tích hợp
Ghi chú
10CB
Bài3: Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Cách đi xe đạp đỡ tốn sức, đi xe moto tiết kiệm xăng
- Biết điều hòa, duy trì tốc độ đi xe để hạn chế việc phanh xe nhất có thể
Liên hệ
Củng cố bài (đưa vào hợp lý)
10CB
Bài 13:
Lực ma sát
Phần I - Mục 2: "Độ lớn của lực ma sát phụ thuộc những yếu tố nào"
Sử dụng xe đạp, và các loại xe đúng cách nhằm tiết kiệm năng lượng, (nhiên liệu, sức khỏe)
Liên hệ
- Đưa ra câu hỏi thảo luận: " Để lốp xe quá non gây ra những tổn hao nào?"
Phần II Ma sát lăn
- Việc thay những chuyển động trượt bằng những chuyển động lăn nhằm làm tăng hiệu suất của quá trình chuyển hóa các dạng năng lượng khác thành cơ năng
Liên hệ
- Đặt câu hỏi thảo luận " việc thay đổi ... thě hiệu quả năng chuyển hóa năng lượng thay đổi thế nào?
10CB
Bài 38: Sự chuyển thể của các chất
Mục III. Sự sôi
Sử dụng năng lượng tiết kiệm trong đun nấu
Liên hệ
Thảo luận nhóm: Khi nước đã sôi nếu nhiệt lượng cung cấp cho nước tăng thêm. Hỏi nhiệt độ của nước có tăng thêm không?Khi nước đã sôi có cần tăng tiếp nhiệt lượng cho nước nữa không?
11CB
Bài10:
Ghép các nguồn điện thành bộ
Phần II: "Ghép các nguồn điện thành bộ"
- Không ghép các nguồn mới với các nguồn đã cũ.
- Biết cách bảo quản pin, acquy, biết cách xử lý khi pin hết để không làm ô nhiễm môi trường.
Liên hệ
- Thảo luận: "nên hay không nên ghép các pin cũ và pin mới? vì sao?", "Bảo quản pin như thế nào là đúng cách? Xử lý pin hết như thế nào?"
11CB
Bài13:
Dòng điện trong kim loại
Phần II - Sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ.
- Không nên để các thiết bị điện hoạt động ở gần giới hạn trên của giới hạn nhiệt độ hoạt động của thiết bị.
Liên hệ
- Củng cố "Không nên để các thiết bị điện hoạt động ở gần giới hạn trên của giới hạn nhiệt độ hoạt động của thiết bị vì lý do gì?"
11CB
Bài15: Dòng điện trong chất khí
Mục “Em có biết”
Sử dụng đèn ống trong chiếu sáng
Liên hệ
- So sánh sự chiếu sáng của đền ống ống với đền sợi đốt có cùng công suất
11CB
Bài 16:
Dòng điện trong chân không
Phần II - Mục 4 "Ứng dụng của tia Catốt"
- Biết cách điều chỉnh độ sáng tối, tương phản của màn hình TV hay máy tính (CRT) hợp lý mà tiết kiệm điện năng.
Liên hệ
- Củng cố: GV thông báo cho HS biết
11CB
Bài17:
Dòng điện trong chất bán dẫn
Phần IV: "Điôt bán dẫn..."
- Giới thiệu đèn LED siêu sáng sử dụng tiết kiệm điện năng.
Liên hệ
12CB
Bài7:Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Phần I.2 - Mục e: "Năng lượng sóng."
- Khai thác năng lượng sóng - nguồn tài nguyên vô tận để phát điện.
Liên hệ
12CB
Bài17: Máy phát điện xoay chiều
- Các loại năng lượng để phát điện.
- Sử dụng máy chạy bộ để phát điện
Liên hệ
Thảo luận: "Các nguồn năng lượng để phát điện"
12CB
Bài31:
Hiện tượng quang điện trong
- Sử dụng pin quang điện làm nguồn năng lượng cho cuộc sống.
- Sử dụng quang trở, photo điot làm cảm biến cho hệ thống đèn tự động bật khi trời tối
Liên hệ
Thảo luận: "Pin quang điện được sử dụng ở đâu? Hiệu quả sử dụng năng lượng như thế nào?"
- Thông báo: Các ví dụ sử dụng cảm biến quang điện trong cuộc sống và kỹ thuật.
12CB
Bài39: Phản ứng nhiệt hạch
Nguồn năng lượng sạch vô tận từ mặt trời
Liên hệ
Thảo luận: Ưu điểm của việc sử dụng năng lượng mặt trời
3.2.Soạn bài
Trên cơ sở xác định các nội dung,địa chỉ cần tích hợp khi soạn bài giáo viên cần đưa ra phương pháp phù hợp với nội dung tích hợp để đưa các vấn đề đến với học sinh một cách hiệu quả.
 Vận dụng các phương pháp dạy học đổi mới như nêu và giải quyết vấn đề, học và thảo luận theo nhóm, dạy học kiến tạo...
Một số bài soạn về tích hợp giáo dục tiết kiệm năng lượng và hiệu quả trong môn vật lí.
 Tiết 81- Bài 38 : SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT (Tiết 2)(Vật lí 10)
I. Mục tiêu.
1. Về kiến thức:
Phân biệt được hơi khô, hơi bão hòa. Giải thích được nguyên nhân của trạng thái hơi bão hòa dựa trên quá trình cân bằng động giữa bay hơi và ngưng tụ.
Định nghĩa và nêu được đặc điểm của sự sôi
2. Về kĩ năng:
 Nêu được ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy – đông đặc, bay hơi – ngưng tụ và quá trình sôi trong đời sống và kĩ thuật.
Áp dụng được công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn
Áp dụng được công thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng để giải các bài tập ra trong bài
3. Thái độ: - Nghiêm túc tích cực
Định hướng hình thành năng lực:
K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí.
K2: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập.
K3: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn.
II. Chuẩn bị.
Hs: ôn lại kiến thức đã học ở lớp 6 về sự sôi.
III. Phương pháp: Gợi mở, vấn đáp, thảo luận ..
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ:
Phát biểu ĐN sự bay hơi và sự ngưng tụ? Khi nào nói chất lỏng bay hơi, chất khí ngưng tụ?	
3. Bài mới.
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Ta có một lọ xăng khi để hở miệng thì nó bay hơi sau một thời gian thì hết. Con khi đây nấp kín thì xăng trong lọ không thể bay hết được. Tại sao? Hơi xăng trong chay không đây nút với hơi xăng trong chai đậy nút có gì khác nhau?
- Gv trình bày về hơi khô và hơi bão hòa.
- Các em trả lời C4.
- Các em hãy lập bảng so sánh các tính chất của hơi khô và hơi bão hòa.
- Các em nhắc lại về đặc điểm của sự sôi đã học ở lớp 6.
- Nhắc lại TN về đun sôi nước, vẽ đồ thị về sự thay đổi nhiệt độ của nước từ khi đun đến khi sôi và trong quá trình sôi?
- Khi nước đang sôi, ta vẫn tiếp tục cung cấp nhiệt lượng cho nước nhưng nhiệt độ của nước vẫn không thay đổi. Nhiệt lượng nước nhận được trong khi đang sôi dùng để làm gì và dùng công thức nào để tính nhiệt lượng này?
- Kết luận lại vấn đề à nêu ra công thức tính nhiệt hóa hơi.
- Giới thiệu bảng 38.5. Các em hãy cho biết nhiệt hóa hơi của nước ở nhiệt độ sôi bằng 2,3.106 J/kg có nghĩa gì? 
*Tích hợp giaó dục tiết kiệm năng lượng:
Thảo luận nhóm: Khi nước đã sôi nếu nhiệt lượng cung cấp cho nước tăng thêm. Hỏi nhiệt độ của nước có tăng thêm không?Khi nước đã sôi có cần tăng tiếp nhiệt lượng cho nước nữa không?
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập – hơi khô hơi bão hòa.
- Hs trả lời câu hỏi VĐ của gv
- Chú ý và ghi nhận
- Trả lời C4, thảo luận để tìm đáp án đúng nhất.
- Hs lập bảng so sánh.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự sôi.
- Ôn lại kiến thức cũ.
- Nhắc lại TN về đun nước. Giải thích đồ thị do gv vẽ trên bảng.
- Phát biểu dự đoán và thảo luận.
- Viết công thức tính nhiệt hóa hơi
L: là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg)
- Trả lời câu hỏi của gv.
2. Hơi khô và hơi bão hòa.
SGK
III. Sự sôi.
Quá trình chuyển thể từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
1. Thí nghiệm
Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không thay đổi.
2. Nhiệt hóa hơi.
L: là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg)
4. Củng cố - vận dụng
- Các em trả lời tiếp các câu hỏi trong SGK.
Tiết 64 - Bài31 : HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG (Vật lí 12)
I. MỤC TIÊU
 1. Kiến thức: 
- Trả lời được các câu hỏi: Tính quang dẫn là gì?
- Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện trong. vận dụng để giải thích được hiện tượng quang dẫn.
- Trình bày được định nghĩa, cấu tạo và chuyển vận của các quang điện trở và pin quang điện.
2. Kĩ năng: Vận dụng để giải thích được hiện tượng quang dẫn.
3. Thái độ: Nắm kiến thức một cách chủ động.
Định hướng hình thành năng lực
K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí.
K2: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập.
K3: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: 
- Thí nghiệm về dùng pin quang điện để chạy một động cơ nhỏ (nếu có).
- Máy tính bỏ túi chạy bằng pin quang điện.
2. Học sinh: Máy tính bỏ túi chạy bằng pin quang điện.
III. PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + Thực nghiệm 
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ: Hiện tượng quang điện là gì? Điều kiện xảy ra?.
Đặt vấn đề: Hiện tượng ánh sáng làm bật các e liên kết trở thành e tự do trong khối bán dẫn là gì? Ứng dụng?
Hoạt động 2 : Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc Sgk và cho biết chất quang dẫn là gì?
- Một số chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe
- Dựa vào bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn và thuyết lượng tử, hăy giải thích v́ sao như vậy?
- Hiện tượng giải phóng các hạt tải điện (êlectron và lỗ trống) xảy ra bên trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang dẫn trong.
- So sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới hạn quang điện và đưa ra nhận xét.
- HS đọc Sgk và trả lời.
- Chưa bị chiếu sáng ® e liên kết với các nút mạng ® không có e tự do ® cách điện.
- Bị chiếu sáng ® e truyền cho 1 phôtôn. Nếu năng lượng e nhận được đủ lớn ® giải phóng e dẫn (+ lỗ trống) ® tham gia vào quá trình dẫn điện ® trở thành dẫn điện.
- Giới hạn quang dẫn ở vùng bước sóng dài hơn giới hạn quang điện vì năng lượng kích hoạt các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn công thoát để bức các e ra khỏi kim loại.
I. Chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trong
1. Chất quang dẫn 
- Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng.
2. Hiện tượng quang điện trong
- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.
Hoạt động 3 : Tìm hiểu về quang điện trở
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc Sgk và cho quang điện trở là gì? Chúng có cấu tạo và đặc điểm gì?
- Cho HS xem cấu tạo của một quang điện trở.
- Ứng dụng: trong các mạch tự động.
- HS đọc Sgk và trả lời.
- HS ghi nhận về quang điện trở.
II. Quang điện trở 
- Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn.
- Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
- Điện trở có thể thay đổi từ vài MW ® vài chục W.
Hoạt động 4 : Tìm hiểu về pin quang điện
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Thông báo về pin quang điện (pin Mặt Trời) là một thiết bị biến đổi từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào?
- Minh hoạ cấu tạo của pin quang điện.
G
Iqđ
Etx
+
-
Lớp chặng
+ + + + + + + +
- - - - - - - -
n
p
- Trong bán dẫn n hạt tải điện chủ yếu là êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống ® ở lớp chuyển tiếp hình thành một lớp nghèo. Ở lớp nghèo về phía bán dẫn n và về phía bán dẫn p có những ion nào?
- Khi chiếu ánh sáng có l £ l0 ® hiện tượng xảy ra trong pin quang điện như thế nào?
*Tích hợp giaó dục sử dụng tiết kiệm năng lượng và hiệu quả:
Thảo luận: "Pin quang điện được sử dụng ở đâu? Hiệu quả sử dụng năng lượng như thế nào?"
- Thông báo: Các ví dụ sử dụng cảm biến quang điện trong cuộc sống và kỹ thuật.
- Trực tiếp từ quang năng sang điện năng.
- HS đọc Sgk và dựa vào hình vẽ minh hoạ để trình bày cáu tạo của pin quang điện.
- Về phía n sẽ có các ion đôno tích điện dương, về phía p có các ion axepto tích điện âm.
- Gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại ® Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) ® điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) ® điện cực (-).
- Trong các máy đó ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi
III. Pin quang điện
1. Là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
2. Hiệu suất trên dưới 10%
3. Cấu tạo:
a. Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực trơ.
b. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho e khuyếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n ® gọi là lớp chặn.
c. Khi chiếu ánh sáng có l £ l0 sẽ gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại ® Điện cự