Dendryt to cienki, nitkowaty kolczasty element wykonany z czystej substancji krystalicznej, takiej jak krzem. W celu produkcji tanich i wysoce wydajnych ogniw słonecznych, krzem dendrytowy jest wytwarzany do produkcji ogniw słonecznych . Są one również znane jako krzemowe ogniwa słoneczne dendrytowe. Do takich celów stworzono krzemową sieć dendrytyczną o wymiarach 0.5 x 12 cali (12 x 30 cm) o różnych właściwościach rezystywności, grubości i krystaliczności.
Podczas pilotażu wyprodukowano krzemowe ogniwa słoneczne N-na-P o wymiarach 1.27 x 30.5 cm, zbudowane z sieci dendrytycznej. Aby zagwarantować wydajność 75% z 9 ogniw o minimalnej sprawności, opracowano odpowiednie procesy. W oparciu o sprawność ogniwa słonecznego, wydajność rozkładała się na 9, 100, 10, 68 lub 11, 18. Podczas pracy linii pilotażowej w warunkach asymetrii, całkowita wydajność fizyczna wyniosła 78%.
Czym jest technika sieci dendrytycznej?
Technika tworzenia sieci dendrytycznej to proces wytwarzania arkuszy z polikrystalicznego krzemu, w którym dendryty krzemowe są delikatnie usuwane z roztopionego krzemu; gdy sieć krzemowa unosi się z roztopionego materiału i stygnie, zestala się między dendrytami.
Napięcie powierzchniowe i siły krystalograficzne oddziałują na siebie, tworząc kształt wstęgi, co pozwala uniknąć potencjalnych zanieczyszczeń z matryc kształtujących. Aby „domieszkować” kryształy do wymaganego typu przewodnictwa i rezystywności, wzrost odbywa się z roztopionego materiału.
Odrzucone substancje rozpuszczone łatwo dyfundują z dala od frontu wzrostu, co skutkuje niezwykle skuteczną segregacją zanieczyszczeń , podobną do wzrostu Czochralskiego. Ze względu na wysoką jakość strukturalną materiału, materiał sieci dendrytycznej można przetwarzać dowolną, powszechnie stosowaną metodą przetwarzania półprzewodników, zgodną z orientacją.
Przeczytaj także: Jaka jest różnica między panelem słonecznym typu string a array?
Jak wygląda wzrost kryształów wstęgowych krzemu dendrytycznego?
Do kontrolowania kształtu kryształów w krzemowej sieci dendrytycznej, a nie formowania matryc, wykorzystywane są siły krystalograficzne i napięcie powierzchniowe, co stanowi unikalny mechanizm wzrostu wstęgi. Ogniwa słoneczne zbudowane z sieci monokrystalicznych, o szerokości zazwyczaj 2-4 cm, charakteryzują się sprawnością konwersji AM1 sięgającą 15.5%.
Ponieważ siatki krzemowe skutecznie oddzielają zanieczyszczenia metalowe od stopu podczas krystalizacji, wydaje się możliwe wykorzystanie tańszego i mniej czystego krzemu jako surowca do rozwoju kryształów.
Zgodnie z najnowszymi eksperymentami opisanymi w niniejszym dokumencie, zwiększenie wydajności wzrostu można osiągnąć poprzez dostosowanie profili termicznych zarówno stopu, z którego formuje się kryształ, jak i samej sieci. Poprawa ta wynika ze zmniejszenia naprężeń wewnątrz kryształów i lepszego odprowadzania ciepła utajonego. Uzupełnianie stopu podczas wzrostu będzie konieczne, aby utrzymać wysoką wydajność przez dłuższy czas.
