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Leobfv
Captain
Anmeldungsdatum: 12.07.2009
Beiträge: 113
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 Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 2:38 pm Titel: Solarzelle |
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| Hi, kurze Frage: Warum ist ausgerechnet die n-Schicht so dünn und nicht die p-Schicht? |
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vogelmann
Captain
Anmeldungsdatum: 20.03.2003
Beiträge: 2165
Wohnort: HH
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 7:01 pm Titel: |
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| Präzisier die Frage bitte... |
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massi
Captain
Anmeldungsdatum: 28.08.2009
Beiträge: 976
Wohnort: EDGG REU
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 7:45 pm Titel: |
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http://www.leifiphysik.de
| Zitat: | | Die klassische Silizium-Solarzelle besteht aus einer ca. 0,001 mm dicken n-Schicht, welche in das ca. 0,6 mm dicke p-leitende Si-Substrat eingebracht wurde. Den Übergang zwischen n-Schicht und p-Substrat nennt man p/n-Übergang oder einfach Grenzschicht. Bei der monokristallinen Siliziumsolarzelle wird die n-Schicht durch oberflächennahes Einbringen (dotieren) von ca. 1019 Phosphor-Atomen / cm³ in das p-leitende Si-Substrat erzeugt. Die n-Schicht ist so dünn, damit das Sonnenlicht besonders in der Raumladungszone am p/n-Übergang absorbiert wird. Das p-leitende Si-Substrat muss dick genug sein, um die tiefer eindringenden Sonnenstrahlen absorbieren zu können und um der Solarzelle mechanische Stabilität zu geben. |
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Leobfv
Captain
Anmeldungsdatum: 12.07.2009
Beiträge: 113
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 7:53 pm Titel: |
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http://www.leifiphysik.de/web_ph09_g8/umwelt_technik/05solarzelle/funktion.htm
Es geht hierum bzw. um das Zitat, das massi gepostet hat. Mir ist schon klar, dass es eine Schicht geben muss, die dünn genug ist, um Sonnenlicht in den p-n-Übergang durchzulassen. Warum kann man keine Solarzellen herstellen, die aus einer ca. 0,001 mm dicken p-Schicht, besteht, welche in das ca. 0,6 mm dicke n-leitende Si-Substrat eingebracht wurde? Hätte das nicht den selben Effekt? |
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Schienenschreck
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.09.2008
Beiträge: 3247
Wohnort: ZZ9 Plural Z Alpha
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 9:38 pm Titel: |
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Ohgott, Halbleitertechnik...
rein vom pn-Übergang müsste die Polarität an den Klemmen verkehrt herum sein.
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...mit Lizenz zum Fliegen
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Leobfv
Captain
Anmeldungsdatum: 12.07.2009
Beiträge: 113
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 10:56 pm Titel: |
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| Schienenschreck hat folgendes geschrieben: | Ohgott, Halbleitertechnik...
rein vom pn-Übergang müsste die Polarität an den Klemmen verkehrt herum sein. |
Gehen wir einfach mal davon aus, dass man dabei auch die Pole vertauscht  Dann müsste das doch den selben Effekt haben?! |
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Schienenschreck
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.09.2008
Beiträge: 3247
Wohnort: ZZ9 Plural Z Alpha
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| Verfasst am: Mi Aug 22, 2012 11:20 pm Titel: |
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Sorry, bin raus, weil die Auswahl des schwach dotierten p- Substrats als Sperrschicht viele Ursachen haben kann:
- Absorbtions-Wellenlänge
- Herstellungsprozess
- Anordnung der Metallkontakte
...
Wie gesagt, theoretisch vertauschte Polarität, praktisch von "geht" über "geht mäßig" bis "geht gar nicht" alles meiner Meinung nach möglich. Und das ist auch garantiert kein BU-Niveau mehr.
Bei Photodioden sind normalerweise p Schicht und n Schicht direkt aufeinander, ohne diese Zwischenschicht. PIN-Photodioden haben dagegen auch so eine schwach dotierte (intrinsische) Schicht. Hier im Bild nehmen die für die i-Schicht schwache n Dotierung, allerdings geht es dort auch um Messung des Sperrstroms und nicht um Energiegewinnung.
Sind aber zumindest ähnlich wie Solarzellen...
| Allwissende Müllhalde hat folgendes geschrieben: | The PIN photovoltaic cell works in the same mechanism. In this case, the advantage of using a PIN structure over conventional semiconductor junction is the better long wavelength response of the former. In case of long wavelength irradiation, photons penetrate deep into the cell. But only those electron-hole pairs generated in and near the depletion region contribute to current generation. The depletion region of a PIN structure extends across the intrinsic region, deep into the device. This wider depletion width enables electron-hole pair generation deep within the device. This increases the quantum efficiency of the cell.
http://en.wikipedia.org/wiki/PIN_diode#Photodetector_and_photovoltaic_cell |
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Leobfv
Captain
Anmeldungsdatum: 12.07.2009
Beiträge: 113
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| Verfasst am: Do Aug 23, 2012 8:03 am Titel: |
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| Schienenschreck hat folgendes geschrieben: | Sorry, bin raus, weil die Auswahl des schwach dotierten p- Substrats als Sperrschicht viele Ursachen haben kann:
- Absorbtions-Wellenlänge
- Herstellungsprozess
- Anordnung der Metallkontakte
...
Wie gesagt, theoretisch vertauschte Polarität, praktisch von "geht" über "geht mäßig" bis "geht gar nicht" alles meiner Meinung nach möglich. Und das ist auch garantiert kein BU-Niveau mehr.
Bei Photodioden sind normalerweise p Schicht und n Schicht direkt aufeinander, ohne diese Zwischenschicht. PIN-Photodioden haben dagegen auch so eine schwach dotierte (intrinsische) Schicht. Hier im Bild nehmen die für die i-Schicht schwache n Dotierung, allerdings geht es dort auch um Messung des Sperrstroms und nicht um Energiegewinnung.
Sind aber zumindest ähnlich wie Solarzellen...
| Allwissende Müllhalde hat folgendes geschrieben: | The PIN photovoltaic cell works in the same mechanism. In this case, the advantage of using a PIN structure over conventional semiconductor junction is the better long wavelength response of the former. In case of long wavelength irradiation, photons penetrate deep into the cell. But only those electron-hole pairs generated in and near the depletion region contribute to current generation. The depletion region of a PIN structure extends across the intrinsic region, deep into the device. This wider depletion width enables electron-hole pair generation deep within the device. This increases the quantum efficiency of the cell.
http://en.wikipedia.org/wiki/PIN_diode#Photodetector_and_photovoltaic_cell |
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Wow, danke für die Mühe! Ganz ehrlich: Wellen? Die sind als Thema an sich schon ätzend genug - ich bin auch raus! Ich belasse es einfach mal damit, mir jetzt mal nur die Fakten zu merken, ist ja, wie du gesagt hast, eh nicht BU relevant. |
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