Una dendrita es una fina estructura filamentosa compuesta de una sustancia cristalina pura, como el silicio. Con el objetivo de producir células solares de bajo costo y alta eficiencia, se fabrican dendritas de silicio para su uso en la producción de células solares . Estas también se conocen como células solares dendríticas de silicio en red. Se creó una red dendrítica de silicio de 0.5 x 12 pulgadas con características específicas de resistividad, espesor y cristalinidad para este tipo de dispositivos.
Durante la prueba piloto, se produjeron células solares de silicio dendrítico N-on-P de 1.27 x 30.5 cm. Para garantizar un rendimiento de 75 de 9 células de eficiencia mínima, se desarrollaron procesos. Según la eficiencia de la célula solar, el rendimiento se distribuyó como 9, 100, 10, 68 o 11, 18. Durante el funcionamiento desequilibrado de la línea piloto, el rendimiento físico total fue de 78.
¿Qué es una técnica de red dendrítica?
La técnica de red dendrítica es un proceso para crear láminas de silicio policristalino en el que las dendritas de silicio se eliminan suavemente de una masa fundida de silicio; cuando la red de silicio emerge de la masa fundida y se enfría, se solidifica entre las dendritas.
La tensión superficial y las fuerzas cristalográficas interactúan para producir la forma de cinta, evitando cualquier posible contaminación derivada de los moldes de conformado. Para dopar los cristales con el tipo de conductividad y resistividad requeridas, el crecimiento se realiza a partir de una masa fundida.
Los solutos rechazados se difunden fácilmente lejos del frente de crecimiento, lo que da como resultado una segregación de impurezas extremadamente eficaz , similar al crecimiento de Czochralski. Debido a la alta calidad estructural del material, el material de red dendrítica se puede procesar utilizando cualquier método de procesamiento de semiconductores convencional que sea compatible con una orientación determinada.
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¿Cuál es el crecimiento de los cristales de cinta de silicio de la red dendrítica?
Las fuerzas cristalográficas y de tensión superficial, en lugar de moldes de conformación, se utilizan para controlar la forma del cristal en la red dendrítica de silicio, un mecanismo único de crecimiento en forma de cinta. Las células solares construidas a partir de redes monocristalinas, que generalmente tienen entre 2 y 4 cm de ancho, alcanzan una eficiencia de conversión AM1 de hasta el 15.5 por ciento.
Dado que las redes de silicio separan con éxito las impurezas metálicas de la masa fundida durante la cristalización, parece posible emplear silicio menos costoso y menos puro como materia prima para el desarrollo de cristales.
Según experimentos recientes aquí descritos, es posible aumentar las tasas de crecimiento ajustando los perfiles térmicos tanto del material fundido a partir del cual se forma el cristal como de la propia red cristalina. Estas mejoras se deben a la reducción de la tensión interna de los cristales y a una mejor disipación del calor latente. Será necesario reponer el material fundido durante el crecimiento para mantener altas tasas de producción durante periodos prolongados.
