السيليكون متعدد البلورات، المعروف أيضًا باسم السيليكون متعدد البلورات (بولي-سي)، هو شكل نقي من السيليكون، يحتوي على مكونات من النوعين p وn. يتكون من: بلورات سيليكون صغيرة متعددة ويُستخدم في صناعات الطاقة الشمسية والإلكترونيات. تُستخرج مادة السيليكون من نوع من الصخور يُسمى الكوارتزيت، المعروف بطبيعته البلورية العالية.
يُعد السيليكون متعدد البلورات شائعًا جدًا في صناعة الطاقة الشمسية لأنه يُستخدم في إنتاج الخلايا الشمسية وهو مكون أساسي في تصنيع الألواح الشمسية. يتميز هذا السيليكون بنقائه العالي، ويُولّد طاقة تُقارب طاقة السيليكون أحادي البلورة النقي. كما يُستخدم في العديد من الأجهزة الإلكترونية، بدءًا من المكونات الصغيرة ووصولًا إلى أدوات التحكم في السيارات.
هناك ثلاث طرق رئيسية لإنتاج البولي سيليكون عالي الجودة لاستخدامه في تطبيقات مختلفة.
- المعدل عملية سيمنز,
- عملية مفاعل السرير المميع (FBR)، و
- عملية السيليكون ذات الدرجة المعدنية المطورة (UMG).
ما هي إيجابيات وسلبيات ألواح السيليكون متعدد البلورات مقارنة بالألواح أحادية البلورة؟
يحتوي السيليكون متعدد البلورات في الألواح الشمسية على العديد من المزايا، وبعضها مذكور أدناه:
1. انخفاض التكلفة: الألواح الشمسية متعددة البلورات هي أقل تكلفة في التصنيع مقارنة بالألواح أحادية البلورة مما يجعلها أكثر سهولة في الوصول إليها.
2. صديقة للبيئة: هذه المنتجات لا تتطلب مواد كيميائية ضارة أثناء إنتاجها، تُصنع باستخدام مكونات مُعاد تدويرها. هذه الخصائص تجعلها أكثر صداقة للبيئة مقارنةً بأنواع أخرى من المنتجات المستخدمة في الألواح الشمسية.
استخدم سلبيات من الألواح الشمسية متعددة البلورات هي:
1. انخفاض الكفاءة: يتمتع السيليكون متعدد البلورات بتقييمات كفاءة أقل مقارنة بـ السيليكون أحادي البلوريةهذا يعني أن الألواح الشمسية متعددة البلورات تُحوّل كمية أقل من ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. ولأنها أقل كفاءةً من الألواح أحادية البلورات، ستحتاج إلى مساحة أكبر لتوليد نفس كمية الكهرباء. لذا، قد يكون التثبيت تحديًا إذا كانت مساحتك محدودة، فقد بدأ المصنعون الآن في تصنيع ألواح متعددة البلورات أكثر كفاءة من ذي قبل.
2. الهشاشة: الألواح متعددة البلورات هشة ولا تدوم طويلًا. فهي مصنوعة من بلورات صغيرة متعددة، مما يجعلها أكثر عرضة للتلف. تتدهور بشكل أسرع مع مرور الوقت. علاوة على ذلك، فهي أقل كفاءة مقارنةً بـ الألواح الشمسية أحادية البلورة.
باختصار، السيليكون متعدد البلورات هو شكل نقي من السيليكون ذو مظهر حبيبي، ويُستخدم في الألواح الشمسية والأجهزة الإلكترونية. يتميز بتكلفة منخفضة وصديق للبيئة. إلا أن له عيوبًا أيضًا، مثل انخفاض الكفاءة، ومتطلبات المساحة، وقصر العمر الافتراضي. يجب مراعاة هذه العوامل عند اختيار نوع الألواح الشمسية المناسب.
