Concentraciones de dopaje estándar para células solares Si y GaAs (así como otros valores estándar)

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Estoy realizando un proyecto de MATLAB en el que necesito trazar la corriente de una célula solar de silicio y GaAs en condiciones de masa de aire 0 y masa de aire 1. He usado los datos de irradiación solar para calcular su densidad de fotocorriente (\ $ I_L / A \ $) y ahora estoy tratando de trazar sus curvas I-V utilizando estas dos fórmulas:

y

Actualmente tengo \ $ I_L / A \ $. Pero necesito encontrar valores estándar para A, \ $ N_c \ $, \ $ N_v \ $, \ $ N_c \ $, \ $ N_d \ $, \ $ D_n \ $, \ $ D_p \ $, \ $ \ tau_n \ $, y \ $ \ tau_p \ $ para fotodiodos GaAs y Si.

He buscado en Google para tales especificaciones y parece que nadie tiene un ejemplo simple de valores estándar para estos fotodiodos, así que me pregunto si alguien aquí podría darme algunos valores estándar o remitirme a un sitio web que los tenga.

    
pregunta user2237160

3 respuestas

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Nota: la pregunta publicada originalmente sobre un fotodiodo, no una célula solar.

Si no está diseñando el dispositivo usted mismo, no necesita conocer todos esos valores. La mayoría de los fotodiodos que compres simplemente tendrán una especificación de corriente oscura. Si necesita saber cómo varía esto con el sesgo inverso, puede calcular Is a partir de la corriente oscura y las condiciones de medición ( V y T ).

Por ejemplo, Fairchild QSD2030 especifica una corriente oscura de 10 nA con un sesgo inverso de 10 V a 25 C. Dado que el sesgo inverso especificado es tan alto, sabemos que esta corriente oscura es esencialmente igual a Is , por lo que sabemos que I s ~ = 10 nA.

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Bien, entonces realmente quieres obtener esos valores como un ejercicio académico.

A es solo el área del dispositivo. Puede ser lo que usted diseñe para que sea.

Dn , Dp son los coeficientes de difusión. Puede obtenerlos en su libro de texto o en el Ioffe Institute

τn y τp son los tiempos de vida del operador. También puede encontrar estos valores en el sitio del Instituto Ioffe.

Nd y Na son las concentraciones de dopaje de donantes y aceptadores. Podrías diseñar estos como quieras. Los números entre 10 15 y 10 20 son al menos blandos de razonables.

El producto NcNv es igual a ni 2 , el cuadrado de la concentración de portadora intrínseca. También puede obtener este valor del Instituto Ioffe en otra página .

    
respondido por el The Photon
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Para agregar a la respuesta de los fotones. El parámetro principal que preocupa a los diseñadores de células solares (personas de proceso) es la vida útil del operador. Esto es comprensible porque para obtener un QE interno alto, las regiones de agotamiento deben ser lo más grandes (profundas) posibles, lo que significa que el dopaje debe ser muy ligero. Eso significa que la concentración de dopaje no es tan flexible como podría pensarse. La vida estará dominada por los niveles de impureza. Recuerdo tiempos de 1 ms que se obtuvieron, pero verifico esto. Observaré que no tiene ninguna ecuación para la profundidad de la unión y esta QE, por lo que su modelo está incompleto.

    
respondido por el placeholder
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Para los valores estándar de Si de película delgada para base (Na) es ~ 5e16 (las unidades son expresadas en 'por centímetro cúbico' expresado / cm3 o cm-3) y para el emisor Nd ~ 1e19 cm-3.

P.S. Existe un programa de software llamado PC1D que se hace para problemas como este. Para una simulación unidimensional es muy potente.

    
respondido por el anon

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