Hva er amorft silisium?

amorft silisium er form for silisium, det nest mest forekommende naturlige elementet på jorden.Imidlertid skiller det seg fra silisium ved at det ikke er krystallisert og forstyrret på samme måte som vanlig glass er, noe som betyr at noen av atomene i dens kjemiske struktur motstår binding.Disse såkalte "dinglende" bindingene påvirker de iboende egenskapene til materialet, og gir det en høyere defekttetthet, som refererer til mengden naturlig forekommende ufullkommenheter.Dette stoffet, ofte forkortet til a-si , gir fortsatt flere fordeler i forhold til krystallinsk silisium som gjør det å foretrekke for bruk i å produsere tynne filmer for å belegge en rekke elektroniske komponenter, spesielt solcaiske (PV) -systemer.For eksempel kan det brukes på store områder på en mer homogen måte enn silisium og ved veldig lave temperaturer, slik at den kan feste seg til glass, plast og metaller.

før amorf silisium kan påføres som en tynn film på visse materialer, slik som solceller, må det gå gjennom hydrogenering for å gi materialet større stabilitet og holdbarhet.Dette betyr at de dinglende bindingene må gjennomgå "passivering", en prosess der de uordnede bindingene i hvert lag av silisiumceller er mettede med atomhydrogen mens de er under trykk mellom henholdsvis gjennomsiktig gjennomsiktig leder og en metallstøtting, vanligvis tinnoksyd og aluminium.Denne modifiseringen gir større fleksibilitet når det gjelder hvordan materialet kan avsettes, i tillegg til å tilby mer kontroll over spenningsegenskapene.Som et resultat kan amorf silisium brukes i tynne filmprosesser som brukes for å lage en rekke lavspentede enheter, for eksempel lommekalkulatorer og klokker.

En annen fordel med å bruke amorf silisiumtynn film over krystallinsk silisium er at førstnevnte absorberer opptil 40 ganger mer solstråling.Når det er tilfelle, er det bare et veldig tynt filmbelegg som er nødvendig for å absorbere 90 prosent eller mer av direkte sollys.Faktisk må belegget bare være 0,000 039 37 tommer, eller ett mikrometer i tykkelse.For å sette dette i perspektiv har en enkelt streng av menneskehår en tykkelse 100 ganger større.Dette attributtet gir kostnadseffektiviteten ved å bruke amorf silisium i tynnfilmteknologier.

Den eneste ulempen med å bruke amorft silisium i solcelleapplikasjoner er noe kjent som Staebler-Wronsski-effekten.Av grunner som ikke er helt forstått, har cellene i materialet en tendens til å redusere spenningsutgangen med opptil 20 prosent etter innledende eksponering for naturlig sollys.Materialet når imidlertid et punkt med elektrisk utgangsstabilitet etter en til to måneder.