Hvad er amorf silicium?

Amorf silicium er form af silicium, det næst mest rigeligt forekommende naturligt element på jorden.Imidlertid adskiller det sig fra silicium, idet det er ikke-krystalliseret og forstyrret på samme måde som almindeligt glas, hvilket betyder, at nogle af atomerne i dets kemiske struktur modstår binding.Disse såkaldte "dinglende" bindinger påvirker materialets iboende egenskaber, nemlig at give det en højere defektdensitet, der henviser til mængden af naturligt forekommende ufuldkommenheder.Dette stof, der ofte forkortes til A-SI , tilbyder stadig flere fordele i forhold til krystallinsk silicium, der gør det foretrukket til brug i fremstillingen af tynde film til belægning af en række elektroniske komponenter, især fotovoltaiske (PV) systemer.For eksempel kan det anvendes på store områder på en mere homogen måde end silicium og ved meget lave temperaturer, hvilket giver det mulighed for at klæbe til glas, plast og metaller.

før amorf silicium kan påføres som en tynd film til visse materialer, såsom solceller, skal det gennemgå hydrogenering for at give materialet større stabilitet og holdbarhed.Dette betyder, at de dinglende obligationer skal gennemgå "passivering".Denne ændring giver mulighed for større fleksibilitet med hensyn til, hvordan materialet kan deponeres, samt tilbyde mere kontrol over dets spændingsegenskaber.Som et resultat kan amorf silicium bruges i tynde filmprocesser, der anvendes til at fremstille en række lavspændingsenheder, såsom lommeregner og ure.

En anden fordel ved at bruge amorf siliciumtynd film over krystallinsk silicium er, at den tidligere absorberer op til 40 gange mere solstråling.Det er tilfældet, kun en meget tynd filmbelægning er nødvendig for at absorbere 90 procent eller mere af direkte sollys.Faktisk skal belægningen kun være 0,000 039 37 tommer eller et mikrometer i tykkelse.For at sætte dette i perspektiv har en enkelt streng af menneskehår en tykkelse 100 gange større.Denne attribut øger omkostningseffektiviteten ved at bruge amorf silicium i tynde filmteknologier.

Den eneste ulempe ved at bruge amorf silicium i solcelleanvendelser er noget kendt som Staebler-Wronski-effekten.Af grunde, der ikke er helt forstået, har cellerne i materialet en tendens til at reducere spændingsudgangen med op til 20 procent efter den første eksponering for naturligt sollys.Materialet når imidlertid et punkt med elektrisk outputstabilitet efter en til to måneder.