Uma dendrita é uma estrutura fina e filamentosa composta por uma substância cristalina pura, como o silício. Com o objetivo de produzir células solares de baixo custo e alta eficiência, dendritas de silício são fabricadas para a produção de células solares . Estas também são conhecidas como células solares de dendritas de silício. Uma estrutura dendrítica de silício de 0.5 x 12 polegadas, com resistividade, espessura e características cristalinas específicas, foi criada para atingir esses objetivos.
Durante a fase piloto, foram produzidas células solares de silício dendrítico N-on-P com dimensões de 1.27 x 30.5 cm. Para garantir um rendimento de 75 células com eficiência mínima de 9, foram desenvolvidos processos. Com base na eficiência das células solares, o rendimento foi distribuído da seguinte forma: 9, 100, 10, 68 ou 11, 18. Durante a operação da linha piloto desbalanceada, o rendimento físico total foi de 78.
O que é uma técnica de teia dendrítica?
A técnica de teia dendrítica é um processo para criar folhas de silício policristalino no qual dendritos de silício são cuidadosamente removidos de um silício fundido; quando a teia de silício sobe do fundido e esfria, ela se solidifica entre os dendritos.
A tensão superficial e as forças cristalográficas interagem para produzir o formato de fita, evitando qualquer contaminação potencial proveniente de matrizes de moldagem. Para "dopar" os cristais com o tipo de condutividade e resistividade desejados, o crescimento ocorre a partir de um estado fundido.
Os solutos rejeitados se difundem facilmente para longe da frente de crescimento, resultando em uma segregação de impurezas extremamente eficaz , semelhante ao crescimento de Czochralski. Devido à alta qualidade estrutural do material, o material dendrítico em forma de teia pode ser processado utilizando qualquer método de processamento de semicondutores convencional que seja compatível com a orientação desejada.
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Qual é o crescimento dos cristais de fita de silício da teia dendrítica?
As forças cristalográficas e de tensão superficial, em vez de moldes de conformação, são utilizadas para controlar a forma dos cristais na rede dendrítica de silício, um mecanismo único de crescimento em fita. Células solares construídas a partir de redes monocristalinas, que geralmente têm de 2 a 4 cm de largura, apresentam eficiência de conversão AM1 de até 15.5%.
Como as teias de silício separam com sucesso as impurezas metálicas do fundido durante a cristalização, parece possível empregar silício menos caro e menos puro como matéria-prima para o desenvolvimento de cristais.
De acordo com experimentos recentes discutidos aqui, o aumento das taxas de crescimento pode ser obtido ajustando os perfis térmicos tanto do material fundido a partir do qual o cristal se forma quanto da própria estrutura cristalina. Os aumentos resultam da redução da tensão interna dos cristais e da melhoria na dissipação do calor latente. O reabastecimento do material fundido durante o crescimento será necessário para manter altas taxas de produção por períodos prolongados.
