Въвеждане на фосфор
Процесът на "допинг" въвежда атом на друг елемент в силициевия кристал, за да промени неговите електрически свойства. Допантът има или три или пет валентни електрона, за разлика от четирите силиция. Фосфорните атоми, които имат пет валентни електрона, се използват за легиране на силиций от n-тип (фосфорът осигурява своя пети, свободен, електрон).
А фосфор атомът заема същото място в кристалната решетка, което преди е било заемано от атома силиций, който е заместил. Четири от валентните му електрони поемат отговорностите за свързване на четирите валентни електрона на силиция, които те замениха. Но петият валентен електрон остава свободен, без да обвързва отговорностите. Когато многобройни фосфорни атоми се заместват със силиций в кристал, стават много свободни електрони. Заместването на фосфорен атом (с пет валентни електрона) на силициев атом в силициев кристал оставя допълнителен, несвързан електрон, който е относително свободен да се движи около кристала.
Най-разпространеният метод на допинг е да покриете горната част на слой силиций с фосфор и след това да загреете повърхността. Това позволява на фосфорните атоми да се дифундират в силиция. След това температурата се понижава, така че скоростта на дифузия спада до нула. Други методи за въвеждане на фосфор в силиций включват газообразна дифузия, течна добавка процес на пръскане и техника, при която фосфорните йони се задвижват точно в повърхността на силиций.
Представяме Ви Бор
Разбира се, силициев тип n не може да формира електрическо поле от само себе си; също така е необходимо да има променен силиций, за да има противоположни електрически свойства. Така че борът, който има три валентни електрона, се използва за допинг силиций от р-тип. Борът се въвежда по време на обработката на силиций, където силицият се пречиства за използване в фотоволтаични устройства. Когато борният атом заеме позиция в кристалната решетка, преди това заета от атома на силиция, има връзка, липсваща електрон (с други думи, допълнителна дупка). Заместването на борен атом (с три валентни електрона) на силициев атом в силиконов кристал оставя дупка (връзка, липсваща електрон), която е относително свободна да се движи около кристала.
друг полупроводникови материали.
Подобно на силикона, всички PV материали трябва да бъдат направени в конфигурации тип p и n, за да се създаде необходимото електрическо поле, което характеризира PV клетка. Но това се прави по няколко различни начина в зависимост от характеристиките на материала. Например уникалната структура на аморфния силиций прави необходим вътрешен слой или "i слой". Този необработен слой от аморфен силиций се вписва между n-тип и p-тип слоеве, за да образува това, което се нарича "p-i-n" дизайн.
Поликристалните тънки филми като меден индиев дисленид (CuInSe2) и кадмиев телурид (CdTe) показват голямо обещание за PV клетките. Но тези материали не могат да бъдат просто легирани, за да образуват n и p слоеве. Вместо това за формирането на тези слоеве се използват слоеве от различни материали. Например, "прозоречен" слой от кадмиев сулфид или друг подобен материал се използва за осигуряване на допълнителните електрони, необходими за направата му n-тип. CuInSe2 сам може да бъде направен p-тип, докато CdTe се възползва от p-тип слой, направен от материал като цинков телурид (ZnTe).
Галиевият арсенид (GaAs) е подобно модифициран, обикновено с индий, фосфор или алуминий, за да се получи широка гама от n- и p-тип материали.