Was ist amorphes Silizium?

Amorphes Silizium ist Form von Silizium, das am zweithäufigsten vorkommende natürliche Element auf der Erde.Es unterscheidet sich jedoch insofern von Silizium, als es nicht kristallisiert und ungeordnet ist, wie gewöhnliches Glas ist, was bedeutet, dass einige der Atome in seiner chemischen Struktur der Bindung widerstehen.Diese sogenannten „baumelnden“ Bindungen beeinflussen die inhärenten Eigenschaften des Materials, nämlich eine höhere Defektdichte, die sich auf die Menge an natürlich vorkommenden Unvollkommenheiten bezieht.Diese Substanz, die häufig zu a-Si abgekürzt wird, bietet noch mehrere Vorteile gegenüber kristallinen Silizium, die es für die Herstellung von Dünnfilmen für die Beschichtung einer Vielzahl elektronischer Komponenten, insbesondere der Photovoltaik (PV) -Systeme, vorzuziehen.Zum Beispiel kann es homogener auf große Bereiche aufgetragen werden als Silizium und bei sehr niedrigen Temperaturen, sodass es an Glas, Kunststoff und Metallen haften kann.Wie Solarzellen muss es durch die Hydrierung gehen, um das Material mehr Stabilität und Haltbarkeit zu verleihen.Dies bedeutet, dass die baumelnden Bindungen einer „Passivierung“ unterzogen werden müssen, einem Prozess, bei dem die ungeordneten Bindungen in jeder Schicht von Siliziumzellen mit Atomwasserstoff gesättigt sind, während sie unter Druck zwischen den Schichten des transparenten Leiters und einer Metalluntersuchung, normalerweise Zinnoxid bzw. Aluminium.Diese Änderung ermöglicht eine größere Flexibilität hinsichtlich der Ablagerung des Materials und bietet mehr Kontrolle über seine Spannungseigenschaften.Infolgedessen kann amorphes Silizium in Dünnfilmprozessen verwendet werden, die eingesetzt werden, um eine Vielzahl von Geräten mit niedrigem Spannung wie Taschenrechner und Uhren zu erstellen.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung amorpher Silizium -Dünnfilm gegenüber kristallinen Silizium besteht darin, dass die ersteren bis zu 40 -mal mehr Sonnenstrahlung absorbiert.In diesem Fall ist nur eine sehr dünne Filmbeschichtung erforderlich, um 90 Prozent oder mehr direktes Sonnenlicht zu absorbieren.Tatsächlich muss die Beschichtung nur 0,000 039 37 Zoll oder ein Mikrometer in der Dicke betragen.Um dies ins rechte Licht zu rücken, hat ein einzelner Strang menschliches Haar eine 100 -mal größere Dicke.Dieses Attribut trägt zur Kostenwirksamkeit der Verwendung amorpher Silizium in Dünnfilmtechnologien bei.

Der einzige Nachteil bei der Verwendung von amorphem Silizium in Solarzellenanwendungen ist etwas als Staebler-Wronski-Effekt.Aus Gründen, die nicht vollständig verstanden werden, neigen die Zellen im Material tendenziell um bis zu 20 Prozent nach anfänglicher Exposition gegenüber natürlichen Sonnenlicht um bis zu 20 Prozent.Das Material erreicht jedoch nach ein bis zwei Monaten einen Punkt der elektrischen Ausgangsstabilität.