학문
실리콘 태양전지를 만들기위해 확산을 사용한다는 데 이게 무슨 의미일까요?
"대표적인 결정질 실리콘 태양전지는 실리콘에 보론(Boron)을 첨가한 P형 실리콘 반도체를 기본으로 합니다. 그 표면에 인(Phospohrous)을 확산시켜 N형 실리콘 반도체층을 형성하는데..."
(출처: https://ariseandshinesite.com/entry/%EA%B3%A0%EB%93%B1%ED%95%99%EC%83%9D%EB%8F%84-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EB%8A%94-%ED%83%9C%EC%96%91%EA%B4%91-%EB%B0%9C%EC%A0%84-%EC%9B%90%EB%A6%AC)
실리콘 태양전지의 PN접합에 대해 설명하는 부분인데요. P형 반도체와 N형 반도체를 각각 붙여서 태양전지를 만드는 게 아닐까라고 생각한 저와 달리, 이 글에서는 확산을 이용했다고 나오네요. 근데 "확산시킨다"는 게 정확히 무엇을 의미하는 지 모르겠습니다. P형 반도체 위에다 인(Phospohrous)을 바르면 저절로 확산이 일어나 P형과 N형 반도체가 짜잔하고 생기는 건가요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 조규현 전문가입니다.
확산은 실리콘 태양전지 제조 시 P형과 N형 반도체층을 형성하는 핵심 공정입니다. 질문자님께서 언급하신 대로 보론(Boron)을 첨가해 P형 반도체를 만들고, 인(Phosphorus)을 확산시켜 N형 반도체층을 생성합니다. 이 과정에서 원자들이 농도 차이에 따라 이동해 반도체의 전성질을 변화시키는 것이죠.
이렇게 만들어진 P형과 N형이 접합되면 PN접합이 형성됩니다. 이 PN접합은 태양빛을 전기에nergy로 전환하는 데 필수적인 구조입니다. 태양빛이 반도체에 도달하면 전자와 정공이 생성되고, PN접합에서 이동해 전류를 유도합니다.
확산 공정은 반도체의 전기적 특성을 조절하는 데 직접적인 영향을 미치므로, 태양전지 효율에 중요한 역할을 합니다. 특히 불순물 농도와 확산 속도를 정밀하게 조절해야 합니다.
참고 부탁드립니다.
안녕하세요. 박준희 전문가입니다.
실리콘 태양전지를 만들기 위해 '확산'을 사용한다는 건 기술적으로 반도체(실리콘)의 한쪽 면에 다른 원소(인, 붕소 등)를 불어넣어 전기적 특성이 다른 두 종류의 반도체(n형과 p형)를 겹치게 만드는 공정을 의미합니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
실리콘 태양전지에서 말흐는 확산은 도핑 원소를 고온에서 실리콘 표면에 침투시켜 일정 깊이까지퍼지도록 하는 과정입니다 p형 실리콘 위에 인을 도포하면 열처리 과정에서 인 원자기 실리콘 격자 안으로 스며들어 n형 영역을 형성하게 됩니다 이렇게 해서 별도로 두 조각을 붙이는 것이 아니라 하나의 실리콘 웨이퍼 안에서 p-n 접합이 자연스럽게 만들어지는 것입니다
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 태양전지는 pn접합 반도체를 접합해서 거기에 광자가 반응하면 전자가 이동괴면서 전기가 생기는 것입니다. 이떄 p형 반도체 층에 인을 확산 시키면 인으로 인해서 전자가 1개가 남게 되면서 n형 반도체 층이 생기게 되고 그럼 pn접합 반도체가 생기는 것입니다.