क्रिस्टलीय सिलिकॉन एक विशेष प्रकार का फोटोवोल्टिक सेल है सिलिकॉन के एकल क्रिस्टल या कई क्रिस्टल से बना160-240 मीटर की मोटाई वाले वेफ़र, जो एकल क्रिस्टल या ब्लॉक से काटे गए सिलिकॉन के पतले स्लाइस होते हैं, क्रिस्टलीय सिलिकॉन (सी-एसआई) सेल बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। सिलिकॉन वेफ़र बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विनिर्माण प्रक्रिया यह निर्धारित करती है कि किस प्रकार का क्रिस्टलीय सेल बनाया जाएगा।
क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल के प्रकार क्या हैं?
ये सौर सेल तीन प्रकार के होते हैं, जो इस प्रकार हैं:
- monocrystalline
- Polycrystalline
- रिबन या शीट परिभाषित फिल्म विकास
क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के क्या लाभ हैं?
इन प्रकार के सौर सेल के कुछ लाभ नीचे दिए गए हैं:
- परिपक्वता: डिजाइन की विश्वसनीयता और मजबूती का आकलन करने के लिए बहुत सारी जानकारी उपलब्ध है, जो तैनाती परियोजनाओं के लिए वित्त पोषण प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।
- प्रदर्शन: एक सामान्य औद्योगिक सिलिकॉन सेल किसी भी अन्य एकल-जंक्शन डिवाइस की तुलना में अधिक दक्षता प्रदान करता है, जिसका उत्पादन बड़ी मात्रा में किया जाता है। चूँकि किसी दिए गए आउटपुट के लिए कम सौर सेल का उत्पादन और स्थापना की आवश्यकता होती है, इसलिए उच्च दक्षता अंतिम स्थापना लागत को कम करती है।
- विश्वसनीयता: क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाएं, मॉड्यूल के रूप में 25 वर्षों से अधिक समय तक चल सकती हैं, तथा इनमें दीर्घावधि में कोई क्षति नहीं होती।
- प्रचुरता: पृथ्वी की पर्पटी में सिलिकॉन दूसरा सबसे अधिक प्रचलित तत्व है (ऑक्सीजन के बाद)।
क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल कैसे उत्पादित किये जाते हैं?
मोनोक्रिस्टलाइन (एकल-क्रिस्टल) या मल्टीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग विशिष्ट क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल बनाने के लिए किया जाता है। छद्म-वर्ग सिलिकॉन वेफ़र, बौल्स से बने सब्सट्रेट जो कि उपयोग करके उगाए जाते हैं ज़ोच्रल्स्की प्रक्रिया, फ्लोट-ज़ोन तकनीक, रिबन ग्रोथ, या अन्य नवीन तरीकों का उपयोग बनाने के लिए किया जाता है monocrystalline कोशिकाएँ। परंपरागत रूप से, चौकोर सिलिकॉन सब्सट्रेट को क्वार्ट्ज क्रूसिबल में ढाले गए सिल्लियों से काटा गया है बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल बनाने के लिए।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) या सिलिकॉन नाइट्राइड (SiN) एंटीरिफ्लेक्टिव कोटिंग (ARC), जिसे अक्सर सिलिकॉन सतहों पर लगाया जाता है, सौर सेल द्वारा परावर्तित प्रकाश की मात्रा को सीमित करने के लिए जमा किया जाता है और, परिणामस्वरूप, करंट उत्पन्न करने के लिए इसका उपयोग नहीं किया जाता है। सौर सेल के शीर्ष को माइक्रोमीटर आकार की पिरामिडनुमा संरचनाओं से युक्त, एक रासायनिक नक़्काशी तकनीक द्वारा बनाया गया है, प्रकाश फँसाने और अवशोषण को अधिकतम करने के लिए।
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बोरॉन-डोप्ड पी-टाइप सिलिकॉन सब्सट्रेट को आमतौर पर फॉस्फोरस-डोप्ड एन+ क्षेत्र से कवर किया जाता है ताकि पीएन जंक्शन बनाया जा सके। पिछला संपर्क अक्सर एल्युमिनियम जैसे धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग करके बनाया जाता है, जबकि सामने का संपर्क आमतौर पर स्क्रीन-प्रिंटेड सिल्वर पेस्ट का उपयोग करके बनाया जाता है जिसे एआरसी परत के ऊपर रखा जाता है।
अल्पसंख्यक वाहक प्रसार निम्न के भीतर होता है क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल की p- और n-डोप्ड परतें चार्ज वाहकों को इकट्ठा करने के लिए। सौर सेल मोटाई रेंज में लंबी प्रसार लंबाई (> 200 माइक्रोमीटर) द्वारा वाहक संग्रह में सहायता की जाती है जहां ऑप्टिकल अवशोषण होता है।
