반도체의 기초

태양광 가로등은 태양 전지 내에 pn 접합을 포함하고 있기 때문에 외부 전원 공급 장치 없이 독립적으로 작동합니다.

p-n 접합은 얇은 p형 실리콘 시트에 5가 불순물을 첨가하여 그 일부를 n형 실리콘으로 변환하여 형성됩니다.

실리콘 시트의 양쪽에 있는 전하 캐리어의 농도 구배는 p측에서 n측으로 정공을 확산시키고 n측에서 p측으로 전자를 확산시켜 확산 전류를 생성합니다.

접합부 근처의 영역에는 자유 전하 캐리어가 없어 공핍 영역이 형성됩니다. 또한 순 결합 양전하와 음전하가 이 영역에 남아 접합부에 전기장과 전위차를 생성합니다.

전기장은 p-n 접합에서 소수 캐리어를 드리프트하여 확산 전류를 상쇄하는 드리프트 전류를 생성합니다.

이 전기장은 또한 접합부를 가로지르는 대다수 캐리어의 추가 확산에 반대합니다.

평형 상태에서 접합부를 가로지르는 총 전류는 양방향에서 크기가 동일하며 일정한 페르미 에너지로 표시됩니다.