Bor (B) ist eine Substanz, die dient als Dotierstoff in Materialien für Solargeräte oder -zellen. Da es während des Herstellungsprozesses mit Silizium reagiert, ist die Anwesenheit von Bor in Solarmodulen entscheidend. Es verändert dann seine Atomstruktur, um Strom zu erzeugen. Durch die Bewegung eines Überschusses an Elektronen, der durch diesen Prozess entsteht, wird Strom erzeugt.
Wie wird Bor verwendet?
Laut Forschung können Silizium-basierte Halbleiter absorbieren bis zu 10 % mehr Licht als zuvor, wenn man ihnen nur 1 % Bor hinzufügt. Das bedeutet, dass sie in schwach beleuchteten Bereichen oder an bewölkten Tagen mit weniger Sonnenschein eine bessere Leistung erbringen.
Bor (B) trägt zur optimalen Nutzung der Sonnenenergie in Solarkraftwerken bei. Da es die Zerstörung organischer Stoffe wie Algen und Plankton Bor ist auch für die in Seen und Ozeanen in der Nähe von Solarparks lebenden Organismen umweltfreundlich. Als Umweltbioprodukte können diese organischen Materialien durch Bor geschützt werden, da es Wärme absorbieren kann, bevor es sie in die Atmosphäre abgibt.
Was ist Bor-Dotierung in Solarmodulen?
Aufgrund ihrer möglichen Anwendung in Solarzellen hat die Bor-Dotierung in Silizium in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Um eine p+-Schicht zu bilden, wird Bor in einen p-leitenden Bereich eines Halbleitermaterials wie Silizium oder Galliumarsenid dotiert. Die Bandlücke des Halbleitermaterials beträgt durch Zugabe von Bor flacher gemacht, wodurch der Widerstand des Geräts gesenkt wird. Der Stromfluss des Geräts wird dadurch verstärkt.
Um eine tiefe Donatorschicht zu erzeugen, kann Bor (B) auch in n-leitenden Bereichen hinzugefügt werden. Auf dieser Schicht wandeln sich eingefangene Elektronen in negativ geladene Ionen um. Diese negativen Ladungen minimieren Rekombinationsverluste, indem sie Löcher aus anderen Bauteilkomponenten ziehen.
In den letzten Jahren sind die Preise für erneuerbare Energien stark gesunken. Die Umwelt und unser Geldbeutel profitieren enorm davon, dass Wind Solarenergie ist heute wettbewerbsfähig gegenüber fossilen Brennstoffen. Doch bei Solarzellen bleibt noch viel zu tun. Borbasierte Zellen sind ein Zelltyp, der in diesem Bereich Fortschritte erzielt.
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Welchen Einfluss hat Bor auf Solarzellen?
Solarzellen, die mit Bor betrieben werden, haben eine bessere Umwandlungseffizienz als solche aus Silizium. Dies liegt daran, dass sie schwaches Licht effizienter absorbieren können als herkömmliche Photovoltaikmaterialien (Silizium).
Bor ist ein besserer Photonenabsorber als Silizium, da es Elektronen über Resonanzschwingungen zwischen Atomen übertragen kann. Darüber hinaus haben Bor-basierte Solarzellen eine höhere Umwandlungsrate als herkömmliche Silizium-basierte. Solar- Paneele, wodurch sie leistungsfähiger werden.
Der erste Schritt zur Steigerung der Effizienz einer Solarzelle besteht in der Verbesserung ihrer Materialien. Halbleiter mit großer Bandlücke sind die besten Halbleiter. Sie können große Mengen Licht in Elektronen umwandeln.
Die Bandlücke des Materials kann verändert werden, um die Effizienz von Solarzellen zu erhöhen. Darüber hinaus erreichen die besten Silizium-Solarzellen bis zu 40% EffizienzDurch die Verwendung von einkristallinem Silizium können diese Zellen zu geringeren Kosten hergestellt werden.
