Algtaseme

Kihiline struktuur ja laengu kogumine

Tüüpilisel räni päikeseelemendil on mitu kihti, mis on optimeeritud valguse neelamiseks ja laengu kogumiseks:

  • Peegeldusvastane kate (ülemine): vähendab peegeldust, maksimeerides footonite sisenemise
  • N-tüüpi räni (õhuke kiht): elektronirikas piirkond, kus elektronid kogutakse
  • P-N liide (liides): koht, kus elektriväli eraldab laengukandjad
  • P-tüüpi räni (paksem alus): koht, kus augud kogutakse
  • Metallkontaktid (üleval ja all): juhivad elektronid välisesse vooluringi

Esikontakt on kujundatud ruudustikuna, et minimeerida varjutamist ja samal ajal koguda voolu. Tagakontakt katab kogu tagapinna maksimaalse juhtivuse tagamiseks.

Miks on N-kiht õhem kui P-kiht?

Sest enamik footoneid neelatakse pinna lähedal; õhuke N-kiht tagab, et fotogeenereeritud laengukandjad on liite elektrivälja lähedal, võimaldades tõhusat eraldamist, samas kui paksem P-kiht neelab pikema lainepikkusega footoneid materjali sügavamas osas.