Il boro (B) è una sostanza che serve come drogante nei materiali per dispositivi o celle solari. Poiché reagisce con il silicio durante tutto il processo di fabbricazione, la presenza di boro nei pannelli solari è fondamentale. Quindi modifica la sua struttura atomica per produrre elettricità. Attraverso il movimento di un eccesso di elettroni prodotti da questo processo, viene prodotta elettricità.
Come viene utilizzato il boro?
Secondo la ricerca, i semiconduttori a base di silicio possono assorbono fino al 10% di luce in più di quanto non facessero prima se aggiungevi solo l'1% di boro. Ciò implica che hanno prestazioni migliori in aree scarsamente illuminate o in giornate nuvolose quando c'è meno sole.
Il boro (B) aiuta nell'uso ottimale dell'energia solare nelle centrali solari. Poiché riduce la distruzione di materia organica come alghe e plancton che vivono in laghi e oceani vicino a parchi solari, il boro è anche favorevole all'ambiente. Come bioprodotti ambientali, questi materiali organici possono essere protetti dal boro, che può assorbire il calore prima di rilasciarlo nell'atmosfera.
Cos'è il doping al boro nei pannelli solari?
A causa della sua possibile applicazione nelle celle solari, il drogaggio del boro nel silicio ha attirato sempre più attenzione negli ultimi anni. Per formare uno strato p+, viene drogato in un'area di tipo p di un materiale semiconduttore come il silicio o l'arseniuro di gallio. Il bandgap del materiale semiconduttore è reso più superficiale dall'aggiunta di boro, che riduce la resistenza del dispositivo. Di conseguenza, il flusso di corrente del dispositivo viene potenziato.
Per creare un livello donatore profondo, il boro (B) può anche essere aggiunto alle regioni di tipo n. A questo livello, gli elettroni intrappolati si trasformano in ioni caricati negativamente. Queste cariche negative riducono al minimo le perdite di ricombinazione estraendo buchi da altri componenti del dispositivo.
Negli ultimi anni, il prezzo delle fonti energetiche rinnovabili è sceso rapidamente. L'ambiente e i nostri portafogli traggono grandi benefici dal fatto che vento e l'energia solare sono ora competitive con i combustibili fossili. Ma c'è ancora un sacco di lavoro da fare sulle celle solari. Le celle alimentate dal boro sono un tipo di cella che sta facendo progressi in quest'area.
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In che modo il boro influisce sulle celle solari?
Le celle solari alimentate dal boro hanno un migliore efficienza di conversione rispetto a quelli in silicio. Lo fanno perché possono assorbire la luce fioca in modo più efficiente rispetto ai materiali fotovoltaici convenzionali (silicio).
Il boro è un assorbitore di fotoni superiore al silicio perché può trasferire elettroni tra atomi tramite vibrazioni di risonanza. Inoltre, le celle solari a base di boro hanno un tasso di conversione più elevato rispetto alle celle solari convenzionali a base di silicio. solare pannelli, rendendoli più potenti.
Il primo passo per aumentare l'efficienza di una cella solare è migliorarne i materiali. I semiconduttori a banda larga sono i migliori. Hanno la capacità di trasformare molta luce in elettroni.
Il bandgap del materiale può essere modificato per aumentare l'efficienza delle celle solari. Inoltre, le più grandi celle solari al silicio sono in grado di raggiungere fino a Efficienza al 40%L'utilizzo di materiali in silicio monocristallino consente la produzione di queste celle a costi ridotti.
