Βασικό Επίπεδο

Layered structure and charge collection

Ένα τυπικό φωτοβολταϊκό κύτταρο πυριτίου έχει πολλαπλά στρώματα βελτιστοποιημένα για απορρόφηση φωτός και συλλογή φορτίου:

  • Αντιανακλαστική επίστρωση (επάνω): μειώνει την ανάκλαση, μεγιστοποιώντας την είσοδο φωτονίων
  • Ν-τύπου πυρίτιο (λεπτό στρώμα): περιοχή πλούσια σε ηλεκτρόνια όπου συλλέγονται τα ηλεκτρόνια
  • Διαχωρισμός Ρ-Ν (διεπιφάνεια): όπου το ηλεκτρικό πεδίο διαχωρίζει τους φορείς φορτίου
  • Π-τύπου πυρίτιο (παχύτερη βάση): όπου συλλέγονται οι οπές
  • Μεταλλικές επαφές (επάνω και κάτω): διοχετεύουν τα ηλεκτρόνια σε εξωτερικό κύκλωμα

Η μπροστινή επαφή έχει σχεδιαστεί ως μοτίβο πλέγματος για ελαχιστοποίηση της σκίασης ενώ συλλέγει το ρεύμα. Η πίσω επαφή καλύπτει ολόκληρη την πίσω επιφάνεια για μέγιστη αγωγιμότητα.

Γιατί το στρώμα Ν είναι λεπτότερο από το στρώμα Π;

Επειδή τα περισσότερα φωτόνια απορροφώνται κοντά στην επιφάνεια· ένα λεπτό στρώμα Ν διασφαλίζει ότι οι φωτοπαραγόμενοι φορείς βρίσκονται κοντά στο ηλεκτρικό πεδίο της ένωσης για αποδοτικό διαχωρισμό, ενώ το παχύτερο στρώμα Π απορροφά φωτόνια μεγαλύτερου μήκους κύματος βαθύτερα στο υλικό.