Amorf Silikon Nedir?

Amorf silikon, Dünya üzerinde en bol bulunan doğal element olan silikondur. Bununla birlikte, kristalleşmemiş olması ve normal camla aynı düzensiz olması nedeniyle silikondan farklıdır, yani kimyasal yapısındaki atomların bir kısmı bağlara direnç gösterir. Bu “sarkan” bağlar, malzemenin doğal özelliklerini etkiler, yani doğal olarak ortaya çıkan kusurların miktarını ifade eder. Genellikle a-Si olarak kısaltılmış olan bu madde, kristalize silisyum karşısında, çeşitli elektronik bileşenlerin, özellikle fotovoltaik (PV) sistemlerin kaplanması için ince filmlerin üretiminde kullanım için tercih edilmesini sağlayan birçok avantaj sunar. Örneğin, geniş alanlara silikondan daha homojen bir şekilde ve çok düşük sıcaklıklarda uygulanarak cam, plastik ve metallere yapışmasını sağlar.

Şekilsiz silikon, güneş pilleri gibi bazı malzemelere ince bir film halinde uygulanmadan önce, malzemeye daha fazla stabilite ve dayanıklılık kazandırmak için hidrojenasyondan geçmelidir. Bu, sarkan bağların, her bir silikon hücre katmanındaki sıralanmamış bağların, sırasıyla şeffaf iletken ve bir metal destek, genellikle kalay oksit ve alüminyum arasındaki basınç altındayken atomik hidrojen ile doyurulduğu bir işlem olan "pasivasyon" geçirmesi gerektiği anlamına gelir. . Bu modifikasyon, malzemenin nasıl depolanabileceği konusunda daha fazla esnekliğin yanı sıra, voltaj özellikleri üzerinde daha fazla kontrol sağlamaya izin verir. Sonuç olarak, cep hesaplayıcıları ve saatler gibi çeşitli düşük voltajlı aygıtların yapımında kullanılan ince film işlemlerinde amorf silikon kullanılabilir.

Kristalin silikon üzerinde amorf silikon ince film kullanmanın bir başka avantajı, eski olanın 40 kat daha fazla güneş ışınımı emmesidir. Durum böyle olunca, doğrudan güneş ışığının yüzde 90'ını veya daha fazlasını emmek için sadece çok ince bir film kaplaması gerekir. Aslında, kaplama sadece 0.000 039 37 inç veya bir mikrometre kalınlığında olmalıdır. Bunu perspektife koymak için, tek bir insan saçı teli 100 kat daha büyük bir kalınlığa sahiptir. Bu özellik, ince film teknolojilerinde amorf silikon kullanmanın maliyet etkinliğini arttırır.

Güneş pili uygulamalarında amorf silikon kullanmanın tek sakıncası Staebler-Wronski etkisi olarak bilinen bir şeydir. Tamamen anlaşılmayan nedenlerden dolayı, malzemedeki hücreler, doğal güneş ışığına ilk maruz kaldıktan sonra voltaj çıkışını yüzde 20'ye kadar azaltma eğilimindedir. Bununla birlikte, malzeme bir ila iki ay sonra bir elektriksel çıkış kararlılığı noktasına ulaşır.