Кремний для солнечных батарей
|
Возможность получения микрокристаллических лент может быть использована в производстве поликристаллического кремния для применения в солнечных батареях. В этой области применения самым важным является чистота, которую необходимо обеспечить при работе в вакууме и выборе высокочистых и нерастворимых материалов для тигля, сопла, закалочного блока и других частей оборудования, которые находятся в контакте с жидким кремнием. Другие особенности, которые нужно учитывать — это низкая поверхностная энергия кремния в контакте с другими материалами и, следовательно, его высокая смачивающая способность и увеличение объема кремния при затвердевании. Кроме достаточной чистоты, закаленные ленты должны удовлетворять постоянству размеров и состояния поверхности, иметь подходящую микроструктуру, процесс должен воспроизводить ленту с необходимыми параметрами структуры и размеров. Границы зерен, действуя как центры захвата фотогенерируемых носителей заряда, понижают тем самым время их жизни и концентрацию и, следовательно, ограничивают эффективность и плотность тока короткого замыкания jз солнечной батареи. Теоретический расчет на основе линейной модели дал значения: ηс≥95% и jз=30 мА/см2 (предел монокристалла), если размер зерен ≥500 мкм в направлении движения носителей. В быстрозакаленной кремниевой ленте толщиной - 200 мкм, полученной в неоптимизированных условиях, зерна простираются более, чем на 150 мкм (рис. 91). Систематическое изучение изменения параметров зарождения и роста кристаллов показывает, что можно получить более крупные и однородные по размерам зерна и, следовательно, возможно достижение оптимального фотоэлектрического эффекта. В принципе получен и аморфный кремний с р—n-переходом, который можно использовать в интегральных схемах больших размеров.  |
