Ett kristallint kisel är en speciell typ av fotovoltaisk cell består av en enda kristall eller många kristaller av kisel. Wafers med en tjocklek på 160-240 m, som är tunna skivor av kisel skurna från en enda kristall eller ett block, används för att göra kristallina kiselceller (c-Si). Tillverkningsproceduren som används för att göra kiselwafers bestämmer vilken typ av kristallin cell som skapas.
Vilka typer av solceller av kristallint kisel finns det?
Det finns tre typer av dessa solceller, som är följande:
- monokristallina
- Polykristallin
- Band eller ark definierad filmtillväxt
Vilka är fördelarna med kristallina kiselsolceller?
Några av fördelarna med dessa typer av solceller nämns nedan:
- Mognad: Det finns mycket information tillgänglig om att bedöma designens tillförlitlighet och robusthet, vilket är avgörande för att få finansiering för implementeringsprojekt.
- Prestanda: En typisk industriell kiselcell levererar högre effektivitet än någon annan enhet med enkel koppling som produceras i stora kvantiteter. Eftersom färre solceller måste produceras och installeras för en given effekt, sänker högre verkningsgrad den slutliga installationskostnaden.
- Pålitlighet: Kristallina kiselceller kan hålla i mer än 25 år som moduler med försumbar långtidsförsämring.
- Överflöd: I jordskorpan är kisel det näst vanligaste grundämnet (efter syre).
Hur tillverkas kristallina kiselsolceller?
Monokristallint (enkristallint) eller multikristallint kisel används för att tillverka typiska kristallina kiselsolceller. Pseudo-fyrkantiga kiselwafers, substrat gjorda av boule odlade med hjälp av Czochralski process, float-zone-tekniken, bandtillväxt eller andra nya tillvägagångssätt används för att skapa monokristallint celler. Traditionellt, kvadratiska kiselsubstrat har skurits från tackor gjutna i kvartsdeglar att göra solceller i multikristallina kisel.
En antireflekterande beläggning av titandioxid (TiO2) eller kiselnitrid (SiN), som ofta appliceras på kiselytor, avsätts för att begränsa mängden ljus som reflekteras av solcellen och som följaktligen inte används för att generera ström. Toppen av solcellen kan vara strukturerad med mikrometerstora pyramidstrukturer, skapad med en kemisk etsteknik, för att maximera ljusinfångning och absorption.
Läs också: Vad är ett ledningsband?
Ett bordopat kiselsubstrat av p-typ är vanligtvis täckt med ett fosfordopat n+-område för att bilda en pn-övergång. Den bakre kontakten görs ofta med hjälp av en metallelektrod, såsom aluminium, medan den främre kontakten vanligtvis görs med screentryckt silverpasta som läggs ovanpå ARC-skiktet.
Minoritetsbärardiffusion sker inom p- och n-dopade skikt av en kristallin kiselsolcell att samla laddningsbärare. Bäraruppsamlingen underlättas av långa diffusionslängder (> 200 mikrometer) i hela solcellstjockleksområdet där optisk absorption äger rum.
