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태양전지: 태양광에너지를 직접 전기로 변환시키는 반도체화합물 소자이다. 가장 많이 쓰이는 반도체 화합물소자는 실리콘(SI)이다


결정계 태양전지들의 두께는 0.3～0.5mm로 제작되는데, 이 두께 정도면 기계적 강도를 만족시킴은 물론 태양전지의 표면에 조사되는 일사량을 충분하게 흡수할 수 있다. 비 정 질 계는 광 에너지의 흡수율이 더 우수하기 때문에 태양전지로 수 마이크론의 두께로 제작이 가능하다. 그러나 비 정질계의 경우 장시간 사용시에는 점차 퇴화가 빨라져서 효율이 감소한다는 단점이 있다.

단 결정실리콘 태양전지

실리콘에 5가의 원소들인 인, 비소, 안 티 몬 등을 함 침 시켜 만든 p형 반도체로 이루어진 p - n 결합구조이다. 이와 같이 p형 반도체와 n형 반도체가 하나의 단 결정으로 접합이 되면 불순물의 농 도차에 의하여 n형 반도체 의 잉여전자(electron)가 p형의 반도체로 확 산해 가고, 반대로 정공(hole)은 p형에서 n형으로 확산한다. 이에 따라서 p형 반도체의 전 도대(conduction band) 내에 있는 전자의 에너지는 n형보다 좁아지고 n형 반도체의 가전자대(valence band)에 있는 정공이 갖는 에너지는 p형 반도체보다 높아지게 되므로서 내부 전위차가 발생하게 된다.
이때 금지대폭 이상의 광 에너지가 흡수되면 가전자대에 있는 전자가 여기되어 금지대폭 을 건너뛰어 전도대로 이동하게 된다. 이와 같은 여기상황으로 인하여 가전자대에 있었던 전자의 자리가 비게 되어 양전하처럼 행동하는 정공이 형성되므로 양전하(정공)와 음전하(전자)의 쌍이 생기게 된다. 이렇게 생성된 전자-정공 쌍은 각각의 농도차와 전위차에 의하여 각각 전자는 n형으로, 정공 은 p형으로 이동하여 외부회로에 의하여 전류가 흐르게 되는 것이다. 일반적으로 cell은 태양광 방사에너지를 조사했을 때 전기를 발생하는 반도체 소자를 일컫고 module은 복수의 태양전지 셀을 전기적으로 접속하고 내구환경을 고려하여 제작된 최소 단위의 발전 유닛을 말한다.
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