(Originais Teachy 2024) - Questão Difícil de Ciências

Considere que um grupo de cientistas está projetando um sistema de energia solar avançado que utiliza células fotovoltaicas para converter diretamente a energia do sol em eletricidade. Para garantir a eficiência e durabilidade do sistema, é essencial entender e controlar quantidades muito grandes de átomos e moléculas. Um dos desafios é garantir que a proporção correta de dopantes, como boro e fósforo, seja incorporada ao silício para criar a camada 'p' e 'n' das células solares. Suponha que para cada átomo de fósforo introduzido no silício, é necessário um milhão de átomos de silício. Com base nisso, responda às seguintes perguntas: (1) Se soubermos que uma célula solar de tamanho específico contém 1g de silício dopado com fósforo, quantos átomos de silício e fósforo, respectivamente, estão presentes nessa célula? (2) Relacione a quantidade de 'mols' com o número de Ávogadro para explicar como você calcularia o número total de átomos em 1 mol de qualquer substância. Explique também como essa relação é importante para a compreensão e controle de processos de dopagem em materiais semicondutores, como no caso das células solares.