Kiteinen pii on tietynlainen aurinkokenno, joka koostuu yhdestä tai useammasta piikiteestä . Kiteisten piikennojen (c-Si) valmistukseen käytetään 160–240 μm paksuisia kiekkoja, jotka ovat ohuita piiviipaleita, jotka on leikattu yhdestä kiteestä tai kappaleesta. Piikiekkojen valmistuksessa käytetty menetelmä määrää luotavan kiteisen kennon tyypin.
Millaisia kiteisen piin aurinkokennoja on?
Näitä aurinkokennoja on kolme tyyppiä, jotka ovat seuraavat:
- yksikiteinen
- Monikiteisiä
- Nauhan tai arkin määrittelemä kalvon kasvu
Mitkä ovat kiteisen piin aurinkokennojen edut?
Jotkut tämäntyyppisten aurinkokennojen eduista mainitaan alla:
- kypsyys: Suunnittelun luotettavuuden ja kestävyyden arvioinnista on saatavilla paljon tietoa, mikä on olennaista käyttöönottoprojektien rahoituksen saamiseksi.
- Suorituskyky: Tyypillinen teollinen piikenno on tehokkaampi kuin mikään muu yksiliitoslaite, jota valmistetaan suuria määriä. Koska tiettyä tehoa varten on tuotettava ja asennettava vähemmän aurinkokennoja, korkeampi hyötysuhde alentaa lopullisia asennuskustannuksia.
- Luotettavuus: Kiteiset piikennot voivat kestää yli 25 vuotta moduuleina, joiden pitkäaikainen huononeminen on vähäistä.
- Yltäkylläisyys: Maankuoressa pii on toiseksi yleisin alkuaine (hapen jälkeen).
Miten kiteisiä piitä aurinkokennoja valmistetaan?
Tyypillisten kiteisten piiaurinkokennojen valmistukseen käytetään monokiteistä tai monikiteistä piitä. Monokiteisten kennojen luomiseen käytetään pseudoneliönmuotoisia piikiekkoja, Czochralski -prosessilla, kellutusvyöhyketekniikalla, nauhakasvatuksella tai muilla uusilla menetelmillä kasvatetuista kiekoista valmistettuja substraatteja . Perinteisesti neliönmuotoiset piisubstraatit on leikattu kvartsiupokkaisiin valetuista harkoista monikiteisten piiaurinkokennojen valmistamiseksi.
Piipinnoille usein levitettävä titaanidioksidista (TiO2) tai piinitridistä (SiN) valmistettu heijastamaton pinnoite (ARC) kerrostetaan aurinkokennosta heijastuvan valon määrän rajoittamiseksi, jolloin valoa ei voida tuottaa virtaa. Aurinkokennon yläosaan voidaan lisätä kemiallisella etsaustekniikalla luotuja mikrometrin kokoisia pyramidimaisia rakenteita valon vangitsemisen ja absorption maksimoimiseksi.
Lue myös: Mikä on kapellimestariorkesteri?
Boorilla seostettu p-tyypin piisubstraatti peitetään tavallisesti fosforilla seostetulla n+-alueella pn-liitoksen muodostamiseksi. Takakosketin tehdään usein metallielektrodilla, kuten alumiinilla, kun taas etukosketin on tyypillisesti valmistettu silkkipainetusta hopeapastasta, joka laitetaan ARC-kerroksen päälle.
Kiteisen piiaurinkokennon p- ja n-seostettujen kerroksien sisällä tapahtuu vähemmistökantajien diffuusiota varauksenkuljettajien keräämiseksi. Varauksenkuljettajien keräämistä edistävät pitkät diffuusiopituudet (> 200 mikrometriä) koko aurinkokennon paksuusalueella, jolla optinen absorptio tapahtuu.
