Představujeme Phosphorous
Proces „dopingu“ zavádí do křemíkového krystalu atom jiného prvku, který mění jeho elektrické vlastnosti. Dopant má buď tři nebo pět valenčních elektronů, na rozdíl od křemíkových čtyř. Atomy fosforu, které mají pět valenčních elektronů, se používají pro doping křemíku typu n (fosfor poskytuje svůj pátý, volný, elektron).
A fosfor atom zaujímá stejné místo v krystalové mřížce, která byla dříve obsazena atomem křemíku, který nahradil. Čtyři z jeho valenčních elektronů přebírají vazební zodpovědnost čtyř křemíkových valenčních elektronů, které nahradily. Ale pátý valenční elektron zůstává volný, bez vazebních povinností. Když je v krystalu nahrazeno křemíkem mnoho atomů fosforu, bude k dispozici mnoho volných elektronů. Nahrazení atomu fosforu (s pěti valenčními elektrony) atomem křemíku v křemíkovém krystalu zanechává zvláštní, nevázaný elektron, který se relativně volně pohybuje kolem krystalu.
Nejběžnějším způsobem dopingu je potahování horní vrstvy křemíku fosforem a potom povrch zahřát. To umožňuje difuzním atomům fosforu do křemíku. Teplota se potom sníží, takže rychlost difúze klesne na nulu. Jiné způsoby zavádění fosforu do křemíku zahrnují plynnou difúzi, tekuté dopant stříkací proces a technika, při níž jsou ionty fosforu vháněny přesně do povrchu křemík.
Představujeme Boron
Křemík typu n samozřejmě nemůže tvořit elektrické pole sám o sobě; je také nutné nechat upravit nějaký křemík, aby měl opačné elektrické vlastnosti. Takže je to bór, který má tři valenční elektrony, který se používá pro doping křemíku typu p. Bór se zavádí během zpracování křemíku, kde se křemík čistí pro použití ve fotovoltaických zařízeních. Když atom boru zaujme pozici v krystalové mřížce dříve obsazené atomem křemíku, dojde k vazbě, která postrádá elektron (jinými slovy, další díra). Nahrazení atomu boru (se třemi valenčními elektrony) atomem křemíku v křemíkovém krystalu zanechá díru (vazba postrádající elektron), která je relativně volně pohybovat kolem krystalu.
jiný polovodičové materiály.
Stejně jako křemík musí být všechny FV materiály vyrobeny do konfigurací typu p a n, aby se vytvořilo potřebné elektrické pole, které charakterizuje PV článek. Děje se to však různými způsoby v závislosti na vlastnostech materiálu. Například díky unikátní struktuře amorfního křemíku je nezbytná vnitřní vrstva nebo „vrstva i“. Tato nedopovaná vrstva amorfního křemíku zapadá mezi vrstvy typu n a typu p, aby vytvořila tzv. Design „p-i-n“.
Polykrystalické tenké filmy jako indium diselenid mědi (CuInSe2) a telurid kadmia (CdTe) vykazují pro PV buňky velký slib. Tyto materiály však nelze jednoduše dotovat do vrstev n a p. Místo toho se k vytvoření těchto vrstev používají vrstvy různých materiálů. Například, "okenní" vrstva sulfidu kadmia nebo jiného podobného materiálu se používá k poskytnutí dalších elektronů nezbytných pro výrobu n-typu. CuInSe2 může být sám vyroben p-typu, zatímco CdTe těží z p-typu vrstvy vyrobené z materiálu, jako je tellurid zinečnatý (ZnTe).
Gallium arsenid (GaAs) je podobně modifikován, obvykle pomocí india, fosforu nebo hliníku, aby produkoval širokou škálu materiálů typu n a p.