Vorrei sapere come mai, per costruire le celle fotovoltaiche, vengono generalmente utilizzati gli elementi del III e del V gruppo (e non ad esempio quelli del gruppo IIb e VIa?) per drogare i pannelli di silicio. Inoltre perchè viene utilizzato proprio il silicio e non, ad esempio, il carbonio? Grazie

Il silicio è un semiconduttore del IV gruppo. Il termine semiconduttore si utilizza per materiali non conduttori che abbiano un band gap (intervallo, in energia, di separazione tra banda di valenza e banda di conduzione) relativamente piccolo (il carbonio, nella sua forma allotropica diamante, ha un band gap più ampio del silicio e, per questo motivo, non si presta agli stessi utilizzi del silicio).

Più precisamente, il silicio è un semiconduttore estrinseco, nel senso che le sue proprietà elettriche legate alla semiconduzione sono dovute alla presenza di difetti sostituzionali (indotti artificialmente: drogaggio) nel reticolo cristallino.  Le proprietà elettriche indotte dalla presenza di difetti dipendono strettamente dal tipo di elementi usati per il drogaggio. In particolare, elementi del III e V gruppo sono in grado di formare livelli energetici aggiuntivi all’interno del band gap. Elementi del III gruppo formano livelli con energia di poco superiore alla banda di valenza, mentre gli elementi del V gruppo formano livelli con energie di poco inferiori alla banda di conduzione. In generale, la presenza di tali livelli causa una dimunizione del gap intrinseco, con potenziamento delle capacità semiconduttive.

Si consiglia la consultazione del materiale pubblicato sul sito

 http://utenti.quipo.it/itislanciano/bande/Indice.htm

per ottimi dettagli sull’argomento.