पेश है फॉस्फोरस
"डोपिंग" की प्रक्रिया अपने विद्युत गुणों को बदलने के लिए सिलिकॉन क्रिस्टल में एक और तत्व के परमाणु का परिचय देती है। डोपेंट में सिलिकॉन के चार के विपरीत तीन या पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। फॉस्फोरस परमाणु, जिसमें पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, डोपिंग एन-टाइप सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है (फॉस्फोरस अपने पांचवें, मुक्त, इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है)।
ए फास्फोरस परमाणु क्रिस्टल जाली में उसी स्थान पर रहता है जो पूर्व में सिलिकॉन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। इसके चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों ने चार सिलिकॉन वैलेन्स इलेक्ट्रॉनों की बांडिंग जिम्मेदारियों को संभाला जो उन्होंने प्रतिस्थापित किया। लेकिन पांचवीं वैलेंस इलेक्ट्रॉन मुक्त रहती है, बिना जिम्मेदारियों के बंधन के। जब क्रिस्टल में सिलिकॉन के लिए कई फास्फोरस परमाणुओं को प्रतिस्थापित किया जाता है, तो कई मुक्त इलेक्ट्रॉन उपलब्ध हो जाते हैं। एक सिलिकॉन क्रिस्टल में एक सिलिकॉन परमाणु के लिए फॉस्फोरस परमाणु (पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ) को प्रतिस्थापित करना, एक अतिरिक्त, बिना इलेक्ट्रॉन के छोड़ देता है जो क्रिस्टल के चारों ओर घूमने के लिए अपेक्षाकृत स्वतंत्र है।
डोपिंग की सबसे आम विधि फॉस्फोरस के साथ सिलिकॉन की एक परत के शीर्ष को कोट करना और फिर सतह को गर्म करना है। यह फास्फोरस परमाणुओं को सिलिकॉन में फैलने की अनुमति देता है। तापमान को तब कम किया जाता है ताकि प्रसार की दर शून्य हो जाए। फॉस्फोरस को सिलिकॉन में पेश करने के अन्य तरीकों में गैसीय विसरण, एक तरल डोपेंट शामिल है स्प्रे-ऑन प्रक्रिया, और एक तकनीक जिसमें फॉस्फोरस आयनों की सतह में सटीक रूप से संचालित किया जाता है सिलिकॉन।
पेश है बोरान
बेशक, एन-टाइप सिलिकॉन नहीं बन सकता है बिजली क्षेत्र अपने आप; विपरीत विद्युत गुणों के लिए कुछ सिलिकॉन को बदलना भी आवश्यक है। तो यह बोरान है, जिसमें तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं, जो डोपिंग पी-टाइप सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है। बोरान को सिलिकॉन प्रसंस्करण के दौरान पेश किया जाता है, जहां सिलिकॉन को पीवी उपकरणों में उपयोग के लिए शुद्ध किया जाता है। जब एक बोरान परमाणु क्रिस्टल जाली में एक स्थिति को मानता है जो पूर्व में एक सिलिकॉन परमाणु के कब्जे में था, तो एक बंधन एक इलेक्ट्रॉन (दूसरे शब्दों में, एक अतिरिक्त छेद) लापता है। सिलिकॉन क्रिस्टल के लिए एक सिलिकॉन परमाणु के लिए बोरान परमाणु (तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ) को एक छेद (एक बंधन एक इलेक्ट्रॉन लापता) छोड़ देता है जो क्रिस्टल के चारों ओर घूमने के लिए अपेक्षाकृत स्वतंत्र है।
अन्य अर्धचालक सामग्री.
सिलिकॉन की तरह, सभी पीवी सामग्रियों को आवश्यक विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए पी-प्रकार और एन-प्रकार के कॉन्फ़िगरेशन में बनाया जाना चाहिए एक पीवी सेल. लेकिन यह सामग्री की विशेषताओं के आधार पर कई अलग-अलग तरीकों से किया जाता है। उदाहरण के लिए, अनाकार सिलिकॉन की अनूठी संरचना एक आंतरिक परत या "आई लेयर" आवश्यक बनाती है। अनाकार सिलिकॉन की यह अघोषित परत एन-टाइप और पी-टाइप परतों के बीच फिट होती है जिसे "पी-आई-एन" डिजाइन कहा जाता है।
पॉली क्रिस्टलीय पतली फिल्में जैसे कॉपर इंडियम डिसेलेनाइड (CuInSe2) और कैडमियम टेल्यूराइड (CdTe) पीवी कोशिकाओं के लिए बहुत अच्छा वादा दिखाते हैं। लेकिन इन सामग्रियों को केवल n और p लेयर्स बनाने के लिए डोप नहीं किया जा सकता है। इसके बजाय, इन परतों को बनाने के लिए विभिन्न सामग्रियों की परतों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कैडमियम सल्फाइड या एक अन्य समान सामग्री की एक "विंडो" परत का उपयोग अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को इसे एन-प्रकार बनाने के लिए आवश्यक प्रदान करने के लिए किया जाता है। CuInSe2 को स्वयं पी-प्रकार बनाया जा सकता है, जबकि CdTe को जस्ता टेल्यूराइड (ZnTe) जैसी सामग्री से बनी पी-प्रकार की परत से लाभ मिलता है।
गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) समान रूप से संशोधित किया गया है, आमतौर पर n- और पी-प्रकार की सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए इंडियम, फॉस्फोरस या एल्यूमीनियम के साथ।