Mi az amorf szilícium?

Az amorf szilícium a szilícium formája, a második legszélesebb körben előforduló természetes elem a földön.Ez azonban abban különbözik a szilíciumtól, hogy nem kristályosodott és rendezetlen, ugyanúgy, mint a szokásos üveg, ami azt jelenti, hogy a kémiai szerkezetének egyes atomjai ellenállnak a kötésnek.Ezek az úgynevezett „lógó” kötések befolyásolják az anyag velejáró tulajdonságait, nevezetesen nagyobb hibasűrűséggel, ami a természetben előforduló hiányosságok mennyiségére utal.Ez az anyag, amelyet gyakran rövidítenek a-si , továbbra is számos előnyt kínálnak a kristályos szilíciummal szemben, amely előnyösebbé teszi a vékony filmek gyártásának felhasználását különféle elektronikus alkatrészek, különösen a fotovoltaikus (PV) rendszerek bevonására.Például a nagy területeken homogén módon alkalmazható, mint a szilícium és nagyon alacsony hőmérsékleten, lehetővé téve az üveg, a műanyag és a fémek tapadását., mint például a napelemek, a hidrogénezésen keresztül kell mennie, hogy az anyag nagyobb stabilitást és tartósságot kölcsönöz.Ez azt jelenti, hogy a lógó kötéseknek „passzivációnak” kell menniük, amelyben a szilíciumsejtek minden egyes rétegében a rendezetlen kötések telítettek atomhidrogénnel, miközben nyomás alatt vannak az átlátszó vezető rétegek és a fém hátlap, általában ón -oxid és alumínium között, illetve az alumínium között.-Ez a módosítás lehetővé teszi a nagyobb rugalmasságot abban, hogy az anyag lerakódjon, és nagyobb irányítást kínáljon a feszültség tulajdonságai felett.Ennek eredményeként az amorf szilícium felhasználható vékony film-folyamatokban, amelyeket különféle alacsony feszültségű eszközök, például zsebszámológépek és órák készítésére alkalmaznak.

Az amorf szilícium vékony film felhasználásának másik előnye a kristályos szilíciumhoz képest az, hogy az előbbi akár 40 -szer nagyobb napsugárzást abszorbeál.Ilyen helyzetben csak egy nagyon vékony film bevonatra van szükség a közvetlen napfény legalább 90 % -ának felszívásához.Valójában a bevonatnak csak 0,000 039 37 hüvelyknek, vagy egy mikrométernek kell lennie.A perspektíva szempontjából az emberi haj egyetlen szálának vastagsága 100 -szor nagyobb.Ez a tulajdonság növeli az amorf szilícium felhasználásának költséghatékonyságát a vékonyréteg -technológiákban.

Az amorf szilícium felhasználásának egyetlen hátránya a napelemek alkalmazásaiban a Staebler-Wronski-effektusnak nevezik.Nem teljesen érthető okokból az anyagban lévő sejtek általában 20 % -kal csökkentik a feszültség teljesítményét a természetes napfény kezdeti kitettsége után.Az anyag azonban egy -két hónap elteltével eléri az elektromos kimeneti stabilitást.