Qu'est-ce que le silicium amorphe?

Le silicium amorphe est une forme de silicium, le deuxième élément naturel le plus abondant sur Terre.Cependant, il diffère du silicium en ce qu'il est non cristallisé et désordonné de la même manière que le verre ordinaire est, ce qui signifie que certains des atomes de sa structure chimique résistent à la liaison.Ces liaisons dites «pendantes» ont un impact sur les propriétés inhérentes du matériau, à savoir lui donner une densité de défaut plus élevée, qui fait référence à la quantité d'imperfections naturelles.Cette substance, souvent abrégée en a-si , offre toujours plusieurs avantages par rapport au silicium cristallin qui le rend préférable pour une utilisation dans la fabrication de films minces pour enduire une variété de composants électroniques, en particulier les systèmes photovoltaïques (PV).Par exemple, il peut être appliqué à de grandes zones de manière plus homogène que le silicium et à des températures très basses, ce qui lui permet d'adhérer au verre, au plastique et aux métaux., comme les cellules solaires, il doit passer par l'hydrogénation pour donner au matériau une plus grande stabilité et durabilité.Cela signifie que les liaisons pendantes doivent subir une «passivation», un processus dans lequel les liaisons non ordonnées dans chaque couche de cellules de silicium sont saturées d'hydrogène atomique sous pression entre les couches de conducteur transparent et un support métallique, généralement l'oxyde d'étain et l'aluminium, respectivement.Cette modification permet une plus grande flexibilité en termes de façon de déposer le matériau, ainsi que d'offrir plus de contrôle sur ses propriétés de tension.En conséquence, le silicium amorphe peut être utilisé dans des processus à couches minces utilisés pour fabriquer une variété de dispositifs à basse tension, tels que les calculatrices de poche et les montres.

Un autre avantage de l'utilisation du film mince de silicium amorphe sur le silicium cristallin est que le premier absorbe jusqu'à 40 fois plus de rayonnement solaire.Cela étant le cas, seul un revêtement de film très mince est nécessaire pour absorber 90% ou plus de la lumière directe du soleil.En fait, le revêtement ne doit être que 0,000 039 37 pouces, ou un micromètre en épaisseur.Pour mettre cela en perspective, une seule mèche de cheveux humains a une épaisseur 100 fois plus élevée.Cet attribut ajoute à la rentabilité de l'utilisation du silicium amorphe dans les technologies en couches minces.

Le seul inconvénient à utiliser du silicium amorphe dans les applications de cellules solaires est quelque chose que l'effet Staebler-Wronski.Pour les raisons qui ne sont pas complètement comprises, les cellules du matériau ont tendance à diminuer le débit de tension jusqu'à 20% après une exposition initiale au soleil naturel.Cependant, le matériau atteint un point de stabilité de sortie électrique après un à deux mois.