실험목적 : ELP 샘플 제작 방법과 원리를 이해하고 직접 제작해본다.
이론적 배경:
태양전지의 구성과 원리
무전해도금 실험은 태양전지의 제작 과정 중 한가지이므로 레포트 작성 전 태양전지의 작동 원리와 구성을 알아야 실험이 의미가 있다고 생각하였습니다. 그래서 태양전지의 구성과 원리에 대해서 알아보았습니다.
태양전지의 원리를 이해하기 위해서는 일단 광전 효과에 대해 알아야 했습니다. 광전 효과란 금속 등의 물질에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추었을 때, 물질의 표면에서 전자가 튀어나오는 현상입니다. 전자는 금속 내에서 원자핵 양성자의 전기력 힘에 의해 속박되어 있습니다. 여기에 빛을 쬐면 빛의 입자 성질에 의해 빛의 알갱이 광자가 전자와 충돌하게 됩니다. 이후 전자는 광자가 가진 에너지를 가지게 되어 튀어나오게 됩니다.
태양전지는 태양빛을 이용한 광전 효과로 튀어나온 전자의 흐름을 전기에너지로 이용하는 장치입니다. 태양빛의 광자가 태양전지를 비추게 되면 자유 전자가 튀어나옵니다. 튀어나온 자유전자는 반도체 pn접합에 전기에너지로 전환됩니다.
pn접합에 의해 전기에너지가 만들어지는 원리는 다음과 같습니다. 일단 p형 반도체란 최외곽전자가 4개인 반도체 물질에 최외곽전자가 3개인 알루미늄, 붕소, 갈륨 등의 불순물을 첨가하여 공유 결합을 형성하여 최외곽전자가 1개 부족한 정공을 가지고 있는 반도체입니다. n형 반도체는 p형 반도체와 반대로 반도체에 최외곽전자가 5개인 인,비소 등의 불순물을 첨가하여 공유결합 형성 시 자유 전자가 1개 남아 원자 사이를 돌아다니는 형식의 반도체입니다.
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2015.02.06
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