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p型和n型篇一:太阳能电池是P型还是N型？|界面·JMedia
光伏发电技术在市场中的应用越来越普及，现在几乎每个人都知道光伏就是太阳能发电，但不是每个人都知道太阳能发电为什么叫光伏？太阳能电池是怎么发电的？还有太阳能电池是P型还是N型也许知道人就更少了。跟着亚坦新能，普及下吧！
一、太阳能发电原理
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压。
二、P型硅和N型硅
当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。将纯硅与磷原子混合起来， 只需很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为N型（“n”表示负电），太阳能电池只有一部分是N型。
另一部分硅掺杂的是硼，硼的最外电子层只有三个而不是四个电子，这样可得到P型硅。P型硅中没有自由电子。
三、P型电池和N型电池
在p型半导体材料上扩散磷元素，形成n /p型结构的太阳电池即为P型硅片；
在N型半导体材料上注入硼元素，形成p /n型结构的太阳电池即为n型硅片；
目前光伏行业主流产品是P型硅片，P型硅片制作工艺简单，成本较低，N型硅片通常少子寿命较大，电池效率可以做得更高，但是工艺更加复杂。N型硅片掺磷元素，磷与硅相溶性差，拉棒时磷分布不均，P型硅片掺硼元素，硼与硅分凝系数相当，分散均匀度容易控制。
N型电池与P型电池对比
硅太阳电池的高效率成为目前产业界追逐的目标。因为人们相信提高效率就意味着更具竞争性。
但是P型硅衬底太阳能电池最高效率有其固有瓶颈。
N型硅衬底太阳能电池在获得高效率时增加了工艺难度，成本随之增高。
太阳电池的应用环境十分恶劣，因此其长期稳定性成为未来重点考量的因数。
因此，未来光伏产业及应用要在效率-成本-长期可靠性三个方面寻求某种平衡。
p型和n型篇二:可在p型与n型间转换的新式晶体管问世
可在p型与n型间转换的新式晶体管问世
文章来源：科技日报 刘霞
发布时间：2011-12-22
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据美国物理学家组织网12月21日（北京时间）报道，德国科学家研制出一种新式的通用晶体管，其既可当p型晶体管又可当n型晶体管使用，最新晶体管有望让电子设备更紧凑；科学家们也可用其设计出新式电路。相关研究发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。
目前，大部分电子设备都包含两类不同的场效应晶体管：使用电子作为载荷子的n型和使用空穴作为载荷子的p型。这两种晶体管一般不会相互转化。而德累斯顿工业大学和德奇梦达公司携手研制的新式晶体管可通过电信号对其编程，让其自我重新装配，游走于n型晶体管和p型晶体管之间。
新晶体管由单条金属—半导体—金属结构组成的纳米线嵌于一个二氧化硅外壳中构成。从纳米线一端流出的电子或空穴通过两个门到达纳米线的另一端。这两个门采用不同方式控制电子或空穴的流动：一个门通过选择使用电子或空穴来控制晶体管的类型；另一个门则通过调谐纳米线的导电性来控制电子或空穴。
传统晶体管通过在制造过程中掺杂不同元素来确定其是p型还是n型，而新式晶体管不需要在制造过程中掺杂任何元素，通过在一个门上施加外部电压即可重新配置晶体管的类型。施加的电压会使门附近的肖特基结阻止电子或空穴流过设备，如果电子被阻止，空穴能流动，那么，晶体管就是p型，反之则是n型。
研究人员解释道，使这种再配置能起作用的关键是调谐分别通过肖特基结（每个门一个）的电子流动情况，模拟显示，纳米线的几何形状在这方面起关键作用。
尽管该研究还处于初期阶段，但新式晶体管展示出了极佳的电学特性。比如，与传统纳米线场效应晶体管相比，其开/闭比更高，且漏电更少。该研究的领导者沃尔特·韦伯表示：“除采用人造纳米线外，采用目前先进的硅半导体制造技术也可以制造出这种晶体管，还可以用到自对准技术，大大提高工作频率和速度。”
接下来，科学家们计划通过改变材料的组成来改进新式晶体管的性能，并制造出由其运行的电路。他们表示，最大的挑战是，在将其与其他晶体管结合在一起时，如何将额外的门信号整合进来。
p型和n型篇三:P-N结
P-N结
采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。
1 基本介绍 在一块半导体中，掺入施主杂质(以硅为例，在高纯硅的一端掺入一点点硼、铝、镓等杂质就是p型半导体。在另一端掺入一点点磷、砷、锑等杂质就是n型半导体），使其中一部分成为n型半导体。其余部分掺入受主杂质而成为p型半导体。
在制造业，经常用在产品检具的通过与不通过PASS/NO PASS，P值与N值，就是上偏差和下偏差的极限。2 构造原理 单纯的一片p型或n型半导体，仅仅是导电能力增强了，但还不具备半导体器件所要求的各种特性。如果在一块n型（或p型）半导体上再制成一层p型(或n型)半导体，于是在p型半导体和n型半导体的交界处就会形成一个pn结。
当p型半导体和n型半导体“结合”在一起时，由于p型半导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低；而n型半导体的自由电子浓度高，空穴浓度低，所以交界面两侧的载流子在浓度上形成了很大的差别。这是就在交界面附近产生了多数载流子的扩散运动。所谓扩散运动，就是载流子由浓度高的地方向浓度低的地方运动，即p区的多数载流子（空穴）向n区扩散，同时n区的多数载流子（电子）向p区扩散。
随着扩散运动的进行，在p区和n区的交界面p区一侧出现一层带负电的粒子区（这是不能移动的电荷）；而在交界面n区一侧出现一层带正电的粒子区。这样，在交界面的两侧就形成了一个空间电荷区。
p型区一边带负电荷的离子，n型区一边带正电荷的离子，因而在结中形成了很强的局部电场，方向由n区指向p区。当pn结上加正向电压（即p区加电源正极，n区加电源负极）时，这电场减弱，n区中的电子和p区中的空穴都容易通过，因而电流较大；当外加电压相反时，则这电场增强，只有原n区中的少数电子和p区中的少数空穴能够通过，因而电流很小。因此p－n结具有整流作用。
当具有p－n结的半导体受到光照时，其中电子和空穴的数目增多，在结的局部电场作用下，p区的电子移到n区，n区的空穴移到p区，这样在结的两端就有电荷积累，形成电势差。这现象称为p－n结的光生伏特效应。基于这些特性，用p－n结可制成半导体二极管和光电池等器件。如果在p－n结上加以反向电压（n区加在电源正极，p区加在电源负极），电压在一定范围内，p－n结几乎不通过电流，但当加在p－n结上的反向电压越过某一数值时，发生电流突然增大的现象。这时p-n结被击穿。
p－n结被击穿后便失去其单向导电的性能，但结并不一定损坏，此时将反向电压降低，它的性能还可以恢复。根据其内在的物理过程，p－n结击穿可分为雪崩击穿和隧道击穿两种。由于p－n结具有这种特性，一方面可以用它制造半导体二极管，使之工作在一定电压范围之内作整流器等；另方面因击穿后并不损坏而可用来制造稳压管或开关管等器件。
