Die Hauptunterschiede zwischen monokristallinen Siliziumwafern vom N-Typ und P-Typ für die Solarphotovoltaik
Die Hauptunterschiede zwischen monokristallinen Siliziumwafern vom N-Typ und P-Typ für die Solarphotovoltaik
Monokristalline Siliziumwafer haben die physikalischen Eigenschaften von Quasimetallen mit schwacher Leitfähigkeit und ihre Leitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur zu. Sie haben auch bedeutende halbleitende Eigenschaften. Durch die Dotierung ultrareiner monokristalliner Siliziumwafer mit geringen Mengen Bor kann die Leitfähigkeit erhöht werden, um einen Siliziumhalbleiter vom P-Typ zu bilden. Ebenso kann die Dotierung mit kleinen Mengen Phosphor oder Arsen die Leitfähigkeit erhöhen und einen Siliziumhalbleiter vom N-Typ bilden. Was sind also die Unterschiede zwischen P-Typ- und N-Typ-Siliziumwafern?
Die Hauptunterschiede zwischen monokristallinen Siliziumwafern vom P-Typ und N-Typ sind folgende:
Dotierstoff: Bei monokristallinem Silizium wird es durch Dotierung mit Phosphor zum N-Typ und durch Dotierung mit Bor zum P-Typ.
Leitfähigkeit: Der N-Typ ist elektronenleitend und der P-Typ ist lochleitend.
Leistung: Je mehr Phosphor in den N-Typ dotiert ist, desto mehr freie Elektronen gibt es, desto stärker ist die Leitfähigkeit und desto geringer ist der spezifische Widerstand. Je mehr Bor in den P-Typ dotiert wird, desto mehr Löcher werden durch den Ersatz von Silizium erzeugt, desto stärker ist die Leitfähigkeit und desto geringer ist der spezifische Widerstand.
Derzeit sind Siliziumwafer vom P-Typ die Hauptprodukte in der Photovoltaikindustrie. Siliziumwafer vom P-Typ sind einfach herzustellen und kostengünstig. Siliziumwafer vom N-Typ haben typischerweise eine längere Lebensdauer der Minoritätsträger und die Effizienz von Solarzellen kann erhöht werden, aber der Prozess ist komplizierter. Siliziumwafer vom N-Typ sind mit Phosphor dotiert, der in Silizium schlecht löslich ist. Beim Stabziehen wird Phosphor nicht gleichmäßig verteilt. Siliziumwafer vom P-Typ sind mit Bor dotiert, das einen ähnlichen Segregationskoeffizienten wie Silizium aufweist, und die Gleichmäßigkeit der Dispersion lässt sich leicht steuern.