¿Qué es una célula solar dopada tipo n?

Siempre pensé que una celda solar consta de dos áreas, una dopada de tipo n y otra de tipo p. Entonces, ¿qué se entiende exactamente por células solares dopadas de tipo n? ¿No tiene un área dopada de tipo p? ¿Y cómo funciona entonces? Entonces, ¿cómo obtendría el área pn recombinada que se encuentra en el medio, o no es crucial para que funcione la celda solar?

Además, siempre pensé que el "portador de carga mayoritario" se define de forma independiente para el área de tipo p y n, no para toda la célula solar, ¿cómo se establece una buena conductividad con solo 1 tipo de dopaje?

Cuando el nivel de Fermi está exactamente en el medio de la banda prohibida, es decir mi F = 1 / 2 ( mi C − mi v ) entonces tienes un semiconductor intrínseco, lo que significa igual densidad de electrones de banda de conducción norte 0 y agujeros de banda de valencia libres pag 0 , o generalmente escrito como norte 0 = pag 0 = norte i , (i para intrínseco) A medida que dopa el semiconductor (es decir, aumenta un tipo de portadores), este último se convierte en una desigualdad, por ejemplo norte 0 > norte i > pag 0 para n-dopado. Así que n-dopado simplemente significa que la mayoría de los portadores son electrones y no huecos.
¿Pero no dopo el tipo n así como el tipo p? Como dije, ¿una celda solar no consiste en dos áreas dopadas diferentes? ¿Cuál es el sentido de tener muchos más electrones que "agujeros", no debería determinarse la conductividad por la menor cantidad de portadores de carga?
@Mareck, ¿puede proporcionar una referencia de dónde proviene esta celda solar de tipo n? En principio es posible porque no se necesita campo eléctrico para la acción fotovoltaica. Solo se necesita una forma de seleccionar los tipos de portadores en la extracción. Sin embargo, los portadores minoritarios (los agujeros en los materiales de tipo n) tendrán una vida útil corta, por lo que la eficiencia puede no ser excelente.

Respuestas (1)

La expresión "célula solar de tipo n" se refiere a células para las que se utilizan obleas de silicio de tipo n. El material de partida (materia prima de Si) para producir obleas de silicio de tipo n es el mismo que se utiliza para los cristales de Si de tipo p. La diferencia está en el proceso de dopaje durante la cristalización: mientras que para el Si de tipo p se utilizan dopantes del grupo III (p. ej., boro), para los cristales de Si de tipo n se utilizan dopantes del grupo V (p. ej., fósforo).

En un semiconductor típico, puede haber 10 17   C metro − 3 portadores mayoritarios y 10 6   C metro − 3 portadores minoritarios. En los semiconductores de tipo n , la mayoría de los portadores son electrones con carga negativa, mientras que en los semiconductores de tipo p , la mayoría de los portadores son huecos con carga positiva .

El tipo N no se refiere a un semiconductor con 1 dopaje sino a los portadores mayoritarios cargados negativamente.

El silicio de tipo N tiene una mejor tolerancia a las impurezas comunes, por ejemplo, Fe, y potencialmente da como resultado longitudes de difusión de portadores minoritarios más altas en comparación con los sustratos de tipo p con una concentración de impurezas similar. Además, el Si de tipo n no sufre la degradación LID inducida por la luz relacionada con el boro y el oxígeno.

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