분야
hwp2. 단결정 실리콘 태양전지의 제조방법
3.서론
4.태양전지의 구동원리 및 구조
5.구조 및 공정 과정
6.요약
1. 태양전지 구조와 작동원리
태양전지는 광기전력 효과(Photo Voltanic Effect)를 이용하여 빛에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자이다. 광기전력 효과란 반도체의 p-n접합부나 정류작용이 있는 금속과 반도체의 경계면에 강한 빛을 입사시키면, 반도체 중에 만들어진 전자와 정공이 접촉전위차 때문에 분리되어 양쪽 물질에서 서로 다른 종류의 전기가 나타나는 현상을 말한다.
태양 전지는 실리콘에 붕소를 첨가한 P형 반도체 위에 인을 확산시켜 N형 실리콘 반도체 층을 형성해서 만들어진다. 표면과 후면에 전극이 있는데 후면 전극은 전체에 걸쳐 형성되어 있고 전면 전극은 빛이 통과할 수 있도록 총 면적의 5~15% 정도 형성되어 있다. 전극 위에는 빛반사를 방지하는 반사방지용 산화막이 코팅되어 있다.
태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내의 전자와 정공이 여기 되어 반도체 내부에서 자유롭게 이동한다. 이동하다가 PN 접합에 의해 생긴 전계에 들어오면 전자는 N형 반도체에, 정공은 P형 반도체에 이르고 전극을 통해 내부의 전자가 외부 회로로 흐르면 전류가 발생된다.
태양전지는 결국, 실리콘 반도체의 일종이라고 볼 수 있다. 그러나 가장 큰 차이점은 회로가 아니어서 포토, 식각 등의 공정이 필요 없고, 이것 때문에 셀 제조과정에서의 부가가치가 반도체에 비해 떨어진다. 그만큼 소재의 효율성 등 특성이 반도체보다 더욱 부각된다.
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