O que é silício de filme fino?
O silício de filme fino é uma forma de silício comumente usada no projeto de células fotovoltaicas usadas em tecnologias como geradores de energia solar e fotodetectores. É uma camada muito fina de silício que é amorfa, o que significa que não possui estrutura cristalina ou uma das várias estruturas cristalinas com propriedades especiais. O silício de filme fino é distinguido de silício a granel ou wafer, que é feito de silício monocristalino ou policristalino.
O silício de filme fino é um semicondutor e é útil em células fotovoltaicas devido à maneira como é afetada pela luz no nível quântico. Quando os fótons de luz atingem o silício e são absorvidos, isso faz com que os elétrons no silício aumentem no nível de energia, subindo de sua posição usual na banda de energia de valência densamente embalada para a banda de energia de condução muito escassa, onde eles podem se mover muito mais livremente. Ao mesmo tempo, a ausência do elétron carregado negativamente na banda de valência cria um carro de carga positivoRier chamou um orifício de elétrons em seu lugar, que pode se mover pela banda de valência à medida que os elétrons sucessivos se movem para preencher o buraco e, assim, criar um novo em sua posição anterior. Esse movimento de transportadores de carga através do semicondutor produz uma corrente elétrica que pode ser usada como fonte de energia ou fornece sinais para o equipamento de detecção.
O silício de filme fino pode ter uma das várias formas. O silício amorfo não possui estrutura cristalina, o que significa que não há ordem ou padrão de longo alcance no arranjo dos átomos de silício. Os nanocristalinos, às vezes chamados microcristalinos, o silício possui pequenos grãos cristalinos cercados e separados por silício amorfo. O silício de protocristalina é o silício em uma fase intermediária do processo de formação de cristais em silício amorfo. O silício preto é uma forma de silício com uma superfície coberta de agulhas monocristalinas microscópicas, uma estruturae isso aumenta a absorção de luz. Diferentes formas de silício de filme fino são eficazes na captura de diferentes comprimentos de onda da luz, de modo que as células solares de filme fino geralmente incorporam camadas de mais de um tipo para absorver o máximo de luz solar possível.
O silício de filme fino é usado principalmente na indústria de energia solar devido às propriedades do silício como semicondutor. As células de filme fino têm várias vantagens sobre as células solares de silício a granel, incluindo custos de material mais baixos e tamanho menor, embora isso possa ocorrer ao custo de menor eficiência de conversão de energia. O tamanho menor e o peso das células de filme fino também o torna mais adequado para aplicações como células fotovoltaicas integradas a edifícios e sistemas de carregamento para veículos. O silício de filme fino também é usado em equipamentos de detecção, como câmeras termográficas e óculos de visão noturna.