Wat is amorf silicium?

Amorf silicium is de vorm van silicium, het tweede meest overvloedige voorkomende natuurlijke element op aarde.Het verschilt echter van silicium in die zin dat het niet-kristalliseerd en ongeordend is op dezelfde manier als gewone glas, wat betekent dat sommige van de atomen in zijn chemische structuurbinding.Deze zogenaamde "bungelende" bindingen beïnvloeden de inherente eigenschappen van het materiaal, namelijk waardoor het een hogere defectdichtheid krijgt, die verwijst naar de hoeveelheid natuurlijk voorkomende onvolkomenheden.Deze stof, vaak afgekort tot A-Si , biedt nog steeds verschillende voordelen boven kristallijn silicium waardoor het de voorkeur geeft voor gebruik bij het produceren van dunne films voor het coaten van een verscheidenheid aan elektronische componenten, met name fotovoltaïsche (PV) -systemen.Het kan bijvoorbeeld op een meer homogene manier worden aangebracht op grote gebieden dan silicium en bij zeer lage temperaturen, waardoor het zich kan hechten aan glas, plastic en metalen.

Voordat amorf silicium kan worden toegepast als een dunne film op bepaalde materialen op bepaalde materialen, zoals zonnecellen, het moet door hydrogenering doorlopen om het materiaal een grotere stabiliteit en duurzaamheid te lenen.Dit betekent dat de bungelende bindingen 'passivering' moeten ondergaan, een proces waarbij de ongeordende bindingen in elke laag siliciumcellen verzadigd zijn met atoomwaterstof, terwijl onder druk tussen lagen transparante geleider en een metalen rug, meestal tinoxide en aluminium, respectievelijk tinoxide en aluminium,.Deze aanpassing zorgt voor een grotere flexibiliteit in termen van hoe het materiaal kan worden afgezet, en biedt meer controle over de spanningseigenschappen.Als gevolg hiervan kan amorf silicium worden gebruikt in dunne filmprocessen die worden gebruikt om een verscheidenheid aan apparaten met een laagspanning te maken, zoals pocketcalculators en horloges.

Een ander voordeel van het gebruik van amorf siliciumdunne film over kristallijn silicium is dat de eerste tot 40 keer meer zonnestraling absorbeert.Dat het geval is, is alleen een zeer dunne filmcoating nodig om 90 procent of meer direct zonlicht te absorberen.In feite hoeft de coating alleen 0,000 039 37 inch te zijn, of één micrometer in dikte.Om dit in perspectief te plaatsen, heeft een enkele streng menselijk haar een dikte 100 keer groter.Dit kenmerk draagt bij aan de kosteneffectiviteit van het gebruik van amorf silicium in dunne filmtechnologieën.

Het enige nadeel van het gebruik van amorf silicium in zonneceltoepassingen is iets dat bekend staat als het Staebler-Wronski-effect.Om niet volledig begrepen redenen, hebben de cellen in het materiaal de neiging om de spanningsuitgang tot 20 procent te verminderen na de initiële blootstelling aan natuurlijk zonlicht.Het materiaal bereikt echter na één tot twee maanden een punt van elektrische uitgangsstabiliteit.