d. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rỏ
2.6.5Tạo lớp tiếp xúc p-n
Có hai phương pháp để tạo lớp bán dẩn tiếp xúc p-n là: Khuếch tán nhiệt, cấy ion.
* Phương pháp khuếch tán nhiệt.
Từ các phiến đơn tinh thể để có được Si loại n ta dùng tạp là Photpho (P), còn để có Si loại p dùng tạp là Bo (B). Các nguồn tạp chất có thể là rắn như các
muối P2O5, B2O3, lỏng như POCl3, BBr3, hoặc khí như: PH3, BCl3.
Sự tạo lớp tiếp xúc p-n thực hiện theo định luật khuếch tán Pick. Theo định luật này thì các nguyên tử sẽ khyếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Tốc độ khuếch tán và độ sâu khuếch tán phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian khuếch tán. Người ta dùng một tấm đế là Si-p được pha tạp chất Bo với nồng độ
1016 nguyên tử Bo/cm3, sau đó phủ lên tấm đế một lớp Photpho (P) và đưa vào
Chương II: Pin năng lượng Mặt Trời
tạo thành một lớp Si-n có độ dày khoảng 1,2 ÷ 1,5µm thì người ta hạ nhiệt độ để chấm dứt quá trình khuếch tán. Lớp tiếp xúc p-n là một lớp mỏng trong đó có nồng độ tạp chuyển từ P sang B và tiếp xúc p-n được xem là đặt tại biên giới mà trên đó có nồng độ P và N bằng nhau.
Do nồng độ P ở bề mặt lớp tiếp xúc rất cao thậm chí ngay cả sau quá trình khuếch tán, P và Si tác dụng với nhau tạo ra một lớp bề mặt được gọi là “lớp chết” có điện trở cao và là nguyên nhân gây ra sự tái hợp điện tử - lỗ trống, làm giảm hiệu suất của pin quang điện. Vì vậy phải cắt bỏ lớp này đi.
Vì hơn 50% ánh sáng Mặt Trời tới Pin Mặt Trời bị hấp thụ trước hết chỉ ở một lớp bề mặt chiều dày 3µm ở sát bề mặt, phần còn lại của ánh sáng Mặt Trời được hấp thụ ở lớp tiếp theo có độ dày 300µm. Vì vậy nên Pin Mặt Trời được chế tạo sao cho phía trên là một lớp colector mỏng (chiều dày ≤ 3µm) và tiếp đó là một lớp đế dày nhưng có độ linh động của hạt tải cao để các hạt tải có thể chuyển động về lớp tiếp xúc p-n và điện cực khi chúng được tạo ra trong miền này.
* Phương pháp bắn cấy ion.
Các phiến Si được đặt trước các đĩa ion năng lượng cao. Tùy theo muốn chế tạo Si-n hoặc Si-p mà người ta dùng các “đạn” ion là P hay B. Nhờ sự thay đổi cường độ tia ion có thể thay đổi chiều sâu đâm xuyên của các ion. Bề mặt Si sau đó phải ủ bằng tia laser hoặc tia điện tử để khử các hư hỏng bề mặt do ion bắn phá vào mạng tinh thể ở gần bề mặt. Lớp tiếp xúc p-n tạo bằng phương pháp cấy ion không khác gì nhiều so với tạo bằng phương pháp khuếch tán nhiệt. Chiều sâu của lớp p-n
vào cở 0,25µm. Mật độ các tạp chất biến đổi từ 1016 nguyên tử/cm3 ở lớp tiếp xúc
đến 1021 nguyên tử/cm3 tại bề mặt.