Кристаллический кремний — это особый тип фотоэлектрического элемента, состоящий из одного или нескольких кристаллов кремния . Для изготовления кристаллических кремниевых (c-Si) элементов используются пластины толщиной 160-240 мкм, представляющие собой тонкие пластины кремния, вырезанные из одного кристалла или блока. Тип создаваемого кристаллического элемента определяется используемой технологией изготовления кремниевых пластин.
Какие существуют типы кристаллических кремниевых солнечных элементов?
Существует три типа таких солнечных элементов:
- монокристаллический
- Поликристаллический
- Рост пленки, определяемый лентой или листом
Каковы преимущества солнечных элементов на основе кристаллического кремния?
Некоторые из преимуществ этих типов солнечных элементов перечислены ниже:
- Срок погашения: Доступно много информации об оценке надежности и устойчивости конструкции, что имеет важное значение для получения финансирования проектов по развертыванию.
- Производительность: Типичная промышленная кремниевая ячейка обеспечивает большую эффективность, чем любое другое однопереходное устройство, которое производится в больших количествах. Поскольку для заданного выхода необходимо производить и устанавливать меньше солнечных ячеек, более высокая эффективность снижает конечную стоимость установки.
- Надежность: Кристаллические кремниевые элементы могут служить более 25 лет в качестве модулей с незначительным долгосрочным ухудшением характеристик.
- Избыток: В земной коре кремний является вторым по распространенности элементом (после кислорода).
Как производятся кристаллические кремниевые солнечные элементы?
Для изготовления типичных солнечных элементов из кристаллического кремния используется монокристаллический (монокристаллический) или поликристаллический кремний. Для создания монокристаллических элементов используются псевдоквадратные кремниевые пластины, подложки, изготовленные из слитков, выращенных с использованием процесса Чохральского , зонной плавки, ленточного выращивания или других новых подходов . Традиционно для изготовления солнечных элементов из поликристаллического кремния квадратные кремниевые подложки вырезали из слитков, отлитых в кварцевых тиглях.
Для ограничения количества света, отражаемого солнечным элементом и, следовательно, не используемого для генерации тока, на поверхность кремния наносится антиотражающее покрытие (АРС) из диоксида титана (TiO2) или нитрида кремния (SiN), которое часто применяется для покрытия кремниевых поверхностей. Верхняя поверхность солнечного элемента может быть текстурирована микрометровыми пирамидальными структурами , созданными методом химического травления, для максимального улавливания и поглощения света.
Читайте также: Что такое проводящая полоса?
Легированная бором кремниевая подложка p-типа обычно покрывается легированной фосфором n+ областью для формирования pn-перехода. Задний контакт часто изготавливается с использованием металлического электрода, например алюминия, тогда как передний контакт обычно изготавливается с использованием серебряной пасты, нанесенной методом трафаретной печати поверх слоя ARC.
Диффузия неосновных носителей заряда происходит внутри p- и n-легированных слоев кристаллического кремниевого солнечного элемента для сбора носителей заряда. Сбору носителей способствует большая длина диффузии (> 200 микрометров) по всему диапазону толщины солнечного элемента, где происходит оптическое поглощение.
