SOD(Spin-on dopant)법을 이용한 p-n Junction Solar Cell 제작 (실험 사전 보고서)

소개

1. A+받은 리포트입니다.
2. 진공 및 박막 실험 수업중에 보고서로 제출한 내용입니다.
3. 체계적으로 구성되어 있습니다. (목차 참고)

목차

■ 실험 목적

■ 실험 준비물

■ 이론
1. 태양 전지의 원리
2. 태양전지의 종류
① 결정질 실리콘 태양전지(Crystalline Silicon Cells)
② 비정질 실리콘 태양전지(Amorphous Silicon Cells)
* CuInSe2태양전지(CIS Cells)
* GaAs 태양전지
* CdTe태양전지
3. 태양전기의 효율
4. 태양광발전 시스템의 구성
5. Solar Cell 의 이용 분야
6. Spin-on Dopant(SOD)법이란?

■ 실험 방법

본문내용

1. 태양 전지의 원리

태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
[ 태양광 전지를 통해 빛 에너지가 전기 에너지로 바뀌는 과정 ]


① 빛에너지는 어떻게 전자의 흐름으로 바뀌게 되는걸까?

이 원리에 대한 설명으로 들어가기 전에 먼저 기억해야 할 것은 전기의 흐름, 즉 전류는 결국 전자의 흐름이라는 사실이다.. 따라서 전기에너지를 생산하는 것은 전자의 흐름을 유도시킨다는 의미가 된다.
태양전지에 빛을 쪼였을 때 전기가 발생하는 반응은 두가지의 현상이 연속적으로 일어나는 것으로 설명 될 수 있다.

 첫째는 전자 (자유전자) 가 발생되는 현상입니다.
 둘째는 이렇게 생겨난 자유전자를 외부 회로로 내보내어 전기를 유도하는 과정입니다.

고체 내부에는 전자가 많이 존재한다. 전자는 원자핵에 결합되어 있는 것("묶인전자")과 고체 내부를 자유롭게 돌아다닐 수 있는 것("자유전자")으로 구분된다. 이 중에서 자유전자가 전기의 흐름을 담당하게 된다.
반도체는 대체로 전기를 잘 통하지 않는 물질이다. 즉 자유전자를 많이 갖고 있지 않다는 뜻이 되는데, 반도체에 빛을 비추면 "묶인전자"가 빛 에너지를 받아서 자유전자 상태로 된다. 빛 에너지는 원자핵에 "묶여" 있던 전자가 결합을 끊고 자유롭게 되도록 (=자유전자가 되도록) 힘을 보태주는 셈인데 이것 만으로는 전기를 얻을 수 없다.
② 자유전자들은 반도체를 빠져나와 어떻게 외부회로에 도달하게 될까요?

자유전자가 외부회로에 도달하게 하기 위해서 필요한 것이 반도체 p-n접합이다. 이것은 말 그대로 "p-형 반도체" 와 "n-형 반도체"를 붙여서 만든다. 이렇게 되면 접합 부분에 전기장이 생긴다. 이것은 다른 말로 하면 접합 부분에 +극과 -극을 띤부분이 생긴다는 뜻이 된다. 이러한 극성 때문에 자유전자는 n-형 쪽으로 (그림의 왼쪽으로) 끌리게 된다. 일단 자유전자가 n-형 쪽으로 끌려 넘어가면 다시 p-형 쪽으로 넘어올 수 없다.(자유전자를 끌고 온 극성의 영향으로).

참고자료

· 없음