Definition von Akzeptoren

Akzeptoren sind in der Elektronik und Halbleitertechnologie, dazu gehört auch die Photovoltaik, Stoffatome, die in das Kristallgitter eines Halbleiters eingebaut werden und ein zusätzliches Loch zur Verfügung stellen. Dies geschieht durch gezielte „Dotierung“ des Halbleitermaterials, z.B. Silizium. Bei Akzeptoren handelt es sich um Fremdatome, die weniger Valenzelektronen als das Halbleitermaterial haben und somit ein Loch im Valenzband erzeugen, welches ein Elektron „akzeptieren“ kann.

Zusammenhang mit Photovoltaik

Im Kontext der Photovoltaik und Solartechnik sind Akzeptoren ein integraler Bestandteil eines p-n-Übergangs – der aktiven Schicht in einer Photovoltaikzelle, die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Akzeptoratome sind dabei verantwortlich für die Erzeugung des p-Typs (positiv) des Halbleiters.

Funktionsweise von Akzeptoren

Wenn eine Photonenenergie auf die Photovoltaikzelle trifft, können Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband gehoben werden und lassen dabei ein Loch zurück. Dieses Loch kann von einem Elektron eines Akzeptoratoms gefüllt werden, was dazu führt, dass das Akzeptoratom negativ geladen wird. Dieser Prozess entspricht einer Strombewegung, da nun ein Elektron weniger in der p-Schicht (der mit Akzeptoren dotierten Schicht) vorhanden ist und ein Elektron mehr in der n-Schicht (der mit Donatoren dotierten Schicht) vorhanden ist. Dadurch entsteht ein elektrischer Strom, den wir nutzen können.

Typische Akzeptoren in der Photovoltaik

In der Photovoltaik werden oft folgende Elemente als Akzeptoren verwendet:

• Bor (B)
• Gallium (Ga)
• Indium (In)

Der Einsatz von Akzeptoren ermöglicht es also, gezielt bestimmte Eigenschaften von Sportgeräten zu modifizieren und ihre Funktionsweise zu optimieren. Dabei spielt vor allem die Wahl des passenden Akzeptormaterials eine entscheidende Rolle.