İnce film silikon, güneş enerjisi jeneratörleri ve fotodetektörler gibi teknolojilerde kullanılan fotovoltaik hücrelerin tasarımında yaygın olarak kullanılan bir silikon şeklidir. Kristalize bir yapıya sahip olmadığı veya özel özelliklere sahip birkaç kristalli yapıdan birine sahip olduğu anlamına gelen, amorf olan çok ince bir silikon tabakasıdır. İnce film silikon, monokristal veya polikristal silikondan yapılan dökme veya gofret silikonundan ayırt edilir.
İnce film silikon, yarı iletkendir ve fotovoltaik hücrelerde, kuantum seviyesindeki ışıktan etkilendiği için faydalıdır. Işığın fotonları silikona çarptığında ve absorbe edildiğinde, bu, silikondaki elektronların enerji seviyesinde artmasına, yoğun paketlenmiş değerlik enerji bandındaki olağan konumlarından çok daha özgürce hareket edebildikleri daha seyrek iletken enerji enerjisi bandına yükselmesine neden olur. Aynı zamanda, değerlik bandında negatif yüklü elektronun yokluğu, yerine elektron deliği adı verilen pozitif bir yük taşıyıcı oluşturur; bu, arka arkaya elektronlar deliği doldurmak için hareket ederken değerlik bandında ilerleyebilir ve böylece yeni bir tane oluşturur. eski pozisyonlarında. Yük taşıyıcıların yarı iletken boyunca bu hareketi enerji kaynağı olarak kullanılabilecek veya tespit ekipmanına sinyaller verebilecek bir elektrik akımı üretir.
İnce film silikonu birkaç formdan birine sahip olabilir. Amorf silikon, kristal yapıya sahip değildir; bu, silikon atomlarının düzeninde uzun vadeli bir düzen veya kalıp olmadığı anlamına gelir. Bazen mikrokristal olarak da adlandırılan nanokristal, silisyumun çevrelediği ve şekilsiz silikon ile ayrılmış küçük kristal tanelerine sahiptir. Protokristalin silikon, amorf silikonda kristal oluşum işleminin bir ara fazında silikondur. Siyah silikon, ışık emilimini artıran bir yapı olan mikroskobik monokristal iğnelerle kaplı bir yüzeye sahip bir silikon şeklidir. Farklı ince film silikon formları, farklı dalga boylarında ışık yakalamada etkilidir, bu nedenle ince film güneş pilleri, mümkün olduğu kadar fazla güneş ışığını emmek için genellikle birden fazla tipte tabakalar içerir.
İnce film silikon, esas olarak güneş enerjisi endüstrisinde, yarı iletken olarak silikonun özellikleri nedeniyle kullanılır. İnce film hücrelerin, düşük malzeme maliyetleri ve daha küçük boyutlar da dahil olmak üzere dökme güneş solar hücrelerine göre bir takım avantajları vardır, ancak bu düşük güçte dönüşüm verimliliği maliyetine neden olabilir. İnce film hücrelerin daha düşük ebadı ve ağırlığı, onu binalara entegre fotovoltaik hücreler ve araçlar için şarj sistemleri gibi uygulamalar için daha uygun hale getirir. İnce film silikon, termografik kameralar ve gece görüş gözlüğü gibi tespit ekipmanlarında da kullanılır.
