Что такое легированный солнечный элемент n-типа?

Я всегда думал, что солнечный элемент состоит из двух областей, легированной n-типа и p-типа. Так что же именно подразумевается под легированными солнечными элементами n-типа? Разве у него нет легированной области p-типа? И как тогда это работает? Как тогда мне получить рекомбинированную область pn, которая находится между ними, или это не критично для работы солнечного элемента?

Кроме того, я всегда думал, что «основной носитель заряда» определяется независимо для области p- и n-типа, а не для всего солнечного элемента, как вообще можно установить хорошую проводимость только с одним типом легирования?

Когда уровень Ферми находится точно в середине запрещенной зоны, т.е. Е Ф "=" 1 / 2 ( Е с Е в ) тогда у вас есть собственный полупроводник, что означает равную плотность электронов зоны проводимости н 0 и дырки в свободной валентной зоне п 0 , или обычно записывается как н 0 "=" п 0 "=" н я , (i для внутреннего) Когда вы легируете полупроводник (т.е. увеличиваете один тип носителей), последнее превращается в неравенство, например н 0 > н я > п 0 для н-доп. Таким образом, n-легирование просто означает, что большинство носителей — это электроны, а не дырки.
Но разве я не использую n-тип так же хорошо, как и p-тип? Как я уже сказал, разве солнечный элемент не состоит из двух разных легированных областей? Какой смысл иметь гораздо больше электронов, чем «дырок», разве проводимость не должна определяться меньшим количеством носителей заряда?
@Mareck, можете ли вы указать, откуда взялась эта солнечная батарея только n-типа? В принципе это возможно , поскольку для фотогальванического действия не требуется электрического поля. Требуется только способ выбора типов носителей при извлечении. Однако неосновные носители (дырки в материалах n-типа) будут иметь короткое время жизни, поэтому эффективность может быть невысокой.

Ответы (1)

Выражение «солнечный элемент n-типа» относится к элементам, для которых используются кремниевые пластины n-типа. Исходный материал (сырье Si) для производства кремниевых пластин n-типа тот же, что и для кристаллов кремния p-типа. Разница заключается в процессе легирования во время кристаллизации: в то время как для кремния p-типа используются примеси группы III (например, бор), для кристаллов кремния n-типа используются примеси группы V (например, фосфор).

В типичном полупроводнике может быть 10 17   с м 3 большинство перевозчиков и 10 6   с м 3 перевозчики меньшинства. В полупроводниках n -типа основными носителями являются N отрицательно заряженные электроны, тогда как в полупроводниках p -типа основными носителями являются положительно заряженные дырки.

N-тип относится не к полупроводнику с легированием 1, а к отрицательно заряженным основным носителям.

Кремний N-типа более устойчив к обычным примесям, например Fe, и потенциально приводит к более высоким длинам диффузии неосновных носителей заряда по сравнению с подложками p-типа с аналогичной концентрацией примесей. Кроме того, кремний n-типа не страдает от LID, вызванного борно-кислородным излучением.