Question Detail
Solar cells are made of
Options
- Option A: Silicon
- Option B: Germanium
- Option C: Silver
- Option D: Aluminium
Correct Answer
Silicon
Solution & Explanation
{"type":"technical","methodBadge":"Concept & Principle","explanation":"Solar cells (photovoltaic cells) are primarily made from semiconductor materials, with crystalline Silicon being the industry standard due to its abundance and bandgap properties. These devices convert sunlight directly into electricity via the photovoltaic effect.","workingPrinciple":"When photons with energy $E = h\\nu$ greater than the semiconductor bandgap energy $E_g$ strike the Silicon, they excite electrons from the valence band to the conduction band. This creates electron-hole pairs, which are separated by the internal electric field of the p-n junction, generating a DC current across the external load.","diagramSvg":"Photon (h\\nu)n-typep-type","keyFormulas":["$E = h\\nu = \\frac{hc}{\\lambda}$ тАФ Energy of incident photons","$E_g \\approx 1.1 \\text{ eV}$ тАФ Bandgap energy of Silicon at 300K"],"keyPoints":["Silicon is an indirect bandgap semiconductor.","The efficiency of a single-junction silicon cell is limited by the Shockley-Queisser limit.","Doping agents like Phosphorus (n-type) and Boron (p-type) are used to create the p-n junction."],"advantages":["High abundance of silicon in the Earth's crust","Excellent long-term stability and environmental durability"],"disadvantages":["Low energy conversion efficiency for single-junction cells","High-temperature sensitivity reduces voltage output"],"applications":["Residential and industrial solar panels","Spacecraft and satellite power systems"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["Silicon is preferred over Germanium because Silicon has a more suitable bandgap ($1.1 \\text{ eV}$ vs $0.67 \\text{ eV}$) for solar spectrum harvesting and better thermal stability.","Option B (Germanium) is used in multijunction cells but is too costly for standard panels. Option C (Silver) is used for conductive contacts, not the semiconductor body."],"answer":"A is correct тАФ Silicon is the most widely used semiconductor material for fabricating efficient, stable, and cost-effective photovoltaic cells.","correctedOptions":["Silicon","Germanium","Silver","Aluminium"],"coreConcepts":["Photovoltaic Effect","Semiconductor Bandgap","p-n Junction Physics"],"crossTopicTip":"Always remember that while Silicon is standard, the bandgap energy $E_g$ must be optimal (typically 1.0тАУ1.5 eV) to match the solar spectrum peak; this is why materials like GaAs are also highly efficient."}
Question (Hindi)
рд╕реМрд░ рд╕реЗрд▓ рдХрд┐рд╕рд╕реЗ рдмрдиреЗ рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВ
Options (Hindi)
- Option A: рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди
- Option B: рдЬрд░реНрдореЗрдирд┐рдпрдо
- Option C: рдЪрд╛рдВрджреА
- Option D: рдПрд▓реНрдпреБрдорд┐рдирд┐рдпрдо
Solution & Explanation (Hindi)
{"type":"technical","methodBadge":"рдЕрд╡рдзрд╛рд░рдгрд╛ рдФрд░ рд╕рд┐рджреНрдзрд╛рдВрдд","explanation":"рд╕реМрд░ рд╕реЗрд▓ (рдлреЛрдЯреЛрд╡реЛрд▓реНрдЯрд┐рдХ рд╕реЗрд▓) рдореБрдЦреНрдп рд░реВрдк рд╕реЗ рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рд╕рд╛рдордЧреНрд░рд┐рдпреЛрдВ рд╕реЗ рдмрдиреЗ рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВ, рдЬрд┐рд╕рдореЗрдВ рдХреНрд░рд┐рд╕реНрдЯрд▓реАрдп рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдЕрдкрдиреА рдкреНрд░рдЪреБрд░рддрд╛ рдФрд░ рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк рдЧреБрдгреЛрдВ рдХреЗ рдХрд╛рд░рдг рдЙрджреНрдпреЛрдЧ рдорд╛рдирдХ рд╣реИред рдпреЗ рдЙрдкрдХрд░рдг рдлреЛрдЯреЛрд╡реЛрд▓реНрдЯрд┐рдХ рдкреНрд░рднрд╛рд╡ рдХреЗ рдорд╛рдзреНрдпрдо рд╕реЗ рд╕реВрд░реНрдп рдХреЗ рдкреНрд░рдХрд╛рд╢ рдХреЛ рд╕реАрдзреЗ рдмрд┐рдЬрд▓реА рдореЗрдВ рдкрд░рд┐рд╡рд░реНрддрд┐рдд рдХрд░рддреЗ рд╣реИрдВред","workingPrinciple":"рдЬрдм $E = h\\nu$ рдКрд░реНрдЬрд╛ рд╡рд╛рд▓реЗ рдлреЛрдЯреЙрди, рдЬреЛ рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк рдКрд░реНрдЬрд╛ $E_g$ рд╕реЗ рдЕрдзрд┐рдХ рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВ, рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рд╕реЗ рдЯрдХрд░рд╛рддреЗ рд╣реИрдВ, рддреЛ рд╡реЗ рдЗрд▓реЗрдХреНрдЯреНрд░реЙрдиреЛрдВ рдХреЛ рд╡реИрд▓реЗрдВрд╕ рдмреИрдВрдб рд╕реЗ рдХрдВрдбрдХреНрд╢рди рдмреИрдВрдб рдореЗрдВ рдЙрддреНрддреЗрдЬрд┐рдд рдХрд░рддреЗ рд╣реИрдВред рдпрд╣ рдЗрд▓реЗрдХреНрдЯреНрд░реЙрди-рд╣реЛрд▓ рдЬреЛрдбрд╝реЗ рдмрдирд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдЬреЛ p-n рдЬрдВрдХреНрд╢рди рдХреЗ рдЖрдВрддрд░рд┐рдХ рд╡рд┐рджреНрдпреБрдд рдХреНрд╖реЗрддреНрд░ рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рдЕрд▓рдЧ рд╣реЛ рдЬрд╛рддреЗ рд╣реИрдВ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ рдмрд╛рд╣рд░реА рд▓реЛрдб рдореЗрдВ DC рдХрд░рдВрдЯ рдЙрддреНрдкрдиреНрди рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИред","diagramSvg":"Photon (h\\nu)n-typep-type","keyFormulas":["$E = h\\nu = \\frac{hc}{\\lambda}$ тАФ рдЖрдкрддрд┐рдд рдлреЛрдЯреЙрдиреЛрдВ рдХреА рдКрд░реНрдЬрд╛","$E_g \\approx 1.1 \\text{ eV}$ тАФ 300K рдкрд░ рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдХреА рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк рдКрд░реНрдЬрд╛"],"keyPoints":["рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдПрдХ рдЕрдкреНрд░рддреНрдпрдХреНрд╖ рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рд╣реИред","рдПрдХрд▓-рдЬрдВрдХреНрд╢рди рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рд╕реЗрд▓ рдХреА рджрдХреНрд╖рддрд╛ рд╢реЙрдХреНрд▓реА-рдХреНрд╡реЗрд╕рд░ рд╕реАрдорд╛ рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рд╕реАрдорд┐рдд рд╣реИред","p-n рдЬрдВрдХреНрд╢рди рдмрдирд╛рдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдлреЙрд╕реНрдлреЛрд░рд╕ (n-type) рдФрд░ рдмреЛрд░реЙрди (p-type) рдЬреИрд╕реЗ рдбреЛрдкрд┐рдВрдЧ рдПрдЬреЗрдВрдЯреЛрдВ рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред"],"advantages":["рдкреГрдереНрд╡реА рдХреА рдкрдкрдбрд╝реА рдореЗрдВ рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдХреА рдЙрдЪреНрдЪ рдкреНрд░рдЪреБрд░рддрд╛","рдЙрддреНрдХреГрд╖реНрдЯ рджреАрд░реНрдШрдХрд╛рд▓рд┐рдХ рд╕реНрдерд┐рд░рддрд╛ рдФрд░ рдкрд░реНрдпрд╛рд╡рд░рдгреАрдп рд╕реНрдерд╛рдпрд┐рддреНрд╡"],"disadvantages":["рдПрдХрд▓-рдЬрдВрдХреНрд╢рди рд╕реЗрд▓ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдХрдо рдКрд░реНрдЬрд╛ рд░реВрдкрд╛рдВрддрд░рдг рджрдХреНрд╖рддрд╛","рдЙрдЪреНрдЪ рддрд╛рдкрдорд╛рди рд╕рдВрд╡реЗрджрдирд╢реАрд▓рддрд╛ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдЖрдЙрдЯрдкреБрдЯ рдХреЛ рдХрдо рдХрд░рддреА рд╣реИ"],"applications":["рдЖрд╡рд╛рд╕реАрдп рдФрд░ рдФрджреНрдпреЛрдЧрд┐рдХ рд╕реМрд░ рдкреИрдирд▓","рдЕрдВрддрд░рд┐рдХреНрд╖ рдпрд╛рди рдФрд░ рдЙрдкрдЧреНрд░рд╣ рд╡рд┐рджреНрдпреБрдд рдкреНрд░рдгрд╛рд▓рд┐рдпрд╛рдБ"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдХреЛ рдЬрд░реНрдореЗрдирд┐рдпрдо рдкрд░ рдкреНрд░рд╛рдердорд┐рдХрддрд╛ рджреА рдЬрд╛рддреА рд╣реИ рдХреНрдпреЛрдВрдХрд┐ рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдореЗрдВ рд╕реМрд░ рд╕реНрдкреЗрдХреНрдЯреНрд░рдо рд╕рдВрдЪрдпрди рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЕрдзрд┐рдХ рдЙрдкрдпреБрдХреНрдд рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк ($1.1 \\text{ eV}$ рдмрдирд╛рдо $0.67 \\text{ eV}$) рдФрд░ рдмреЗрд╣рддрд░ рдерд░реНрдорд▓ рд╕реНрдерд┐рд░рддрд╛ рд╣реЛрддреА рд╣реИред","рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк B (рдЬрд░реНрдореЗрдирд┐рдпрдо) рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдорд▓реНрдЯреАрдЬрдВрдХреНрд╢рди рд╕реЗрд▓ рдореЗрдВ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рд▓реЗрдХрд┐рди рдпрд╣ рдорд╛рдирдХ рдкреИрдирд▓реЛрдВ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдмрд╣реБрдд рдорд╣рдВрдЧрд╛ рд╣реИред рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк C (рдЪрд╛рдВрджреА) рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рд╕рдВрд╡рд╛рд╣рдХ рд╕рдВрдкрд░реНрдХреЛрдВ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рдмреЙрдбреА рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдирд╣реАрдВред"],"answer":"A рд╕рд╣реА рд╣реИ тАФ рдХреБрд╢рд▓, рд╕реНрдерд┐рд░ рдФрд░ рд▓рд╛рдЧрдд рдкреНрд░рднрд╛рд╡реА рдлреЛрдЯреЛрд╡реЛрд▓реНрдЯрд┐рдХ рд╕реЗрд▓ рдмрдирд╛рдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рд╕рдмрд╕реЗ рд╡реНрдпрд╛рдкрдХ рд░реВрдк рд╕реЗ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХреА рдЬрд╛рдиреЗ рд╡рд╛рд▓реА рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рд╕рд╛рдордЧреНрд░реА рд╣реИред","correctedOptions":["рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди","рдЬрд░реНрдореЗрдирд┐рдпрдо","рдЪрд╛рдВрджреА","рдПрд▓реНрдпреБрдорд┐рдирд┐рдпрдо"],"coreConcepts":["рдлреЛрдЯреЛрд╡реЛрд▓реНрдЯрд┐рдХ рдкреНрд░рднрд╛рд╡","рдЕрд░реНрдзрдЪрд╛рд▓рдХ рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк","p-n рдЬрдВрдХреНрд╢рди рднреМрддрд┐рдХреА"],"crossTopicTip":"рд╣рдореЗрд╢рд╛ рдпрд╛рдж рд░рдЦреЗрдВ рдХрд┐ рд╣рд╛рд▓рд╛рдВрдХрд┐ рд╕рд┐рд▓рд┐рдХреЙрди рдорд╛рдирдХ рд╣реИ, рд╕реМрд░ рд╕реНрдкреЗрдХреНрдЯреНрд░рдо рд╢рд┐рдЦрд░ рд╕реЗ рдореЗрд▓ рдЦрд╛рдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдмреИрдВрдбрдЧреИрдк рдКрд░реНрдЬрд╛ $E_g$ рдЗрд╖реНрдЯрддрдо (рдЖрдорддреМрд░ рдкрд░ 1.0тАУ1.5 eV) рд╣реЛрдиреА рдЪрд╛рд╣рд┐рдП; рдпрд╣реА рдХрд╛рд░рдг рд╣реИ рдХрд┐ GaAs рдЬреИрд╕реА рд╕рд╛рдордЧреНрд░реА рднреА рдЕрддреНрдпрдзрд┐рдХ рдХреБрд╢рд▓ рд╣реИред"}