Qu'est-ce que le silicium à film mince?

Le silicium à film mince est une forme de silicium couramment utilisé dans la conception des cellules photovoltaïques utilisées dans des technologies telles que les générateurs d'énergie solaire et les photodétecteurs.C'est une couche très mince de silicium qui est soit amorphe, ce qui signifie qu'il n'a pas de structure cristalline, soit a l'une des structures cristallines avec des propriétés spéciales.Le silicium à couches minces se distingue du silicium en vrac ou de la tranche, qui est fait de silicium monocristallin ou polycristallin.

Le silicium à film mince est un semi-conducteur et est utile dans les cellules photovoltaïques en raison de la façon dont elle est affectée par la lumière au niveau quantum.Lorsque des photons de lumière frappent le silicium et sont absorbés, cela fait augmenter les électrons du silicium du niveau d'énergie, s'élevant de leur position habituelle dans la bande d'énergie de valence densément emballée à la bande d'énergie de conduction beaucoup plus clairsque où ils peuvent se déplacer beaucoup plus librement.Dans le même temps, l'absence de l'électron chargé négativement dans la bande de valence crée un support de charge positif appelé un trou d'électrons à sa place, qui peut se déplacer à travers la bande de valence alors que les électrons successifs se déplacent pour remplir le trou et donc en créer un nouveaudans leur ancienne position.Ce mouvement de porteurs de charge à travers le semi-conducteur produit un courant électrique qui peut être utilisé comme source d'énergie ou fournir des signaux à l'équipement de détection.

Le silicium à flux mince peut avoir l'une des nombreuses formes.Le silicium amorphe n'a pas de structure cristalline, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'ordre ou de motif à long terme dans la disposition des atomes de silicium.Nanocristallin, parfois appelé microcristallin, le silicium a de petits grains cristallins entourés et séparés par du silicium amorphe.Le silicium protocristallin est le silicium dans une phase intermédiaire du processus de formation de cristal dans le silicium amorphe.Le silicium noir est une forme de silicium avec une surface recouverte d'aiguilles monocristallines microscopiques, une structure qui augmente l'absorption de la lumière.Différentes formes de silicium à couches minces sont efficaces pour attraper différentes longueurs d'onde de lumière, de sorte que les cellules solaires à couches minces incorporent souvent des couches de plus d'un type pour absorber autant de soleil que possible.

Le silicium à couches minces est utilisé principalement dans le solaireL'industrie de l'énergie due aux propriétés des silicons en tant que semi-conducteur.Les cellules à couches minces présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux cellules solaires en silicium en vrac, y compris des coûts de matériaux plus faibles et une taille plus petite, bien que cela puisse se produire au prix d'une efficacité de conversion de puissance plus faible.La taille et le poids des cellules à film mince le rend également plus adapté aux applications telles que les cellules photovoltaïques intégrées dans les bâtiments et les systèmes de charge pour les véhicules.Le silicium à film mince est également utilisé dans des équipements de détection, tels que les caméras thermographiques et les lunettes de vision nocturne.