Co to jest krzem z cienkimi film?
Krzem z cienkimi film jest formą krzemu powszechnie stosowanego w projektowaniu komórek fotowoltaicznych stosowanych w technologiach, takich jak generatory energii słonecznej i fotodetektory. Jest to bardzo cienka warstwa krzemu, która jest albo amorficzna, co oznacza, że nie ma struktury krystalicznej, albo ma jedną z kilku struktur krystalicznych o specjalnych właściwościach. Cienki krzem wyróżnia się krzemem objętościowym lub waflowym, który jest wykonany z monokrystalicznego lub poliwennego krzemu.
Krzem cienkiego filmu jest półprzewodnikiem i jest przydatny w komórkach fotowoltaicznych ze względu na sposób, w jaki wpływa na niego światło na poziomie kwantowym. Kiedy fotony światła uderzają w krzemion i zostaną wchłaniane, powoduje to zwiększenie poziomu energii w krzem, wznosząc się od ich zwykłej pozycji w gęsto upakowanym pasmach energii walencyjnej do znacznie rzadszego pasma energii przewodzenia, gdzie mogą poruszać się znacznie bardziej swobodnie. Jednocześnie brak ujemnie naładowanego elektronu w paśmie walencyjnym tworzy samochód dodatniRier nazwał otwór elektronów na swoim miejscu, który może poruszać się przez pasmo walencyjne, gdy kolejne elektrony poruszają się, aby wypełnić dziurę, a tym samym stworzyć nowy w swojej poprzedniej pozycji. Ten ruch nośników ładunku przez półprzewodnik wytwarza prąd elektryczny, który może być wykorzystany jako źródło energii lub dostarczać sygnały do sprzętu do wykrywania.
Silikon cienkolowy może mieć jedną z kilku form. Amorficzny krzemion nie ma struktury krystalicznej, co oznacza, że w rozmieszczeniu atomów krzemowych nie ma długiego zasięgu. Nanokrystaliczny, czasami nazywany mikrokrystalicznym, krzem ma małe krystaliczne ziarna otoczone i oddzielone amorficznym krzemionem. Protokrystaliczny krzem jest krzemionem w pośredniej fazie procesu tworzenia kryształów w amorficznym krzemie. Czarny krzem jest formą krzemu z powierzchnią pokrytą mikroskopijnymi igiełami monokrystalicznymi, strukture, który zwiększa absorpcję światła. Różne formy krzemu cienkiego filmu są skuteczne w łapaniu różnych długości fali światła, więc cienkie ogniwa słoneczne często zawierają warstwy więcej niż jednego rodzaju, aby wchłonąć jak najwięcej światła słonecznego.
Krzem z cienkimi film jest stosowany przede wszystkim w energii słonecznej ze względu na właściwości krzemowe jako półprzewodnik. Komórki cienkowarstwowe mają szereg zalet w stosunku do masowych silikonowych ogniw słonecznych, w tym niższe koszty materiału i mniejsze rozmiary, choć może to wynikać z kosztów niższej wydajności konwersji mocy. Niższy rozmiar i waga komórek cienkich filmu sprawia, że jest bardziej odpowiedni do zastosowań, takich jak komórki fotowoltaiczne zintegrowane z budynkami i systemami ładowania pojazdów. Cienkie filmy krzemu jest również używane w sprzęcie wykrywalnym, takich jak kamery termograficzne i gogle nocne.