Co to jest amorficzny krzem?

Amorficzny krzem jest postacią krzemu, drugim najbardziej obficie występującym naturalnym elementem na ziemi.Różni się jednak od krzemu tym, że nie jest krystalizowany i nieuporządkowany w taki sam sposób, jak zwykłe szkło, co oznacza, że niektóre atomy w jego strukturze chemicznej są odporne na wiązanie.Te tak zwane „zwisające” wiązania wpływają na nieodłączne właściwości materiału, a mianowicie nadając mu wyższą gęstość defektów, która odnosi się do ilości naturalnie występujących niedoskonałości.Substancja ta, często skrócona do A-SI , nadal oferuje kilka zalet w stosunku do krystalicznego krzemu, co czyni go preferowanym do produkcji cienkich folii do powlekania różnych komponentów elektronicznych, szczególnie systemów fotowoltaicznych (PV)., takie jak ogniwa słoneczne, musi przejść przez uwodornienie, aby nadać materiał większą stabilność i trwałość.Oznacza to, że zwisające wiązania muszą ulegać „pasywacji”, w procesie, w którym nieuporządkowane wiązania w każdej warstwie komórek krzemu są nasycone wodorem atomowym, jednocześnie pod ciśnieniem między warstwami przezroczystego przewodnika a podkładem metalu, zwykle odpowiednio tlenek cyny i aluminium, odpowiednio.Ta modyfikacja pozwala na większą elastyczność pod względem sposobu osadzania materiału, a także oferowanie większej kontroli nad jego właściwościami napięcia.W rezultacie amorficzny krzem może być stosowany w procesach cienkich filmów zastosowanych do tworzenia różnych urządzeń o niskim napięciu, takich jak kalkulatory kieszonkowe i zegarki.

Kolejną zaletą korzystania z amorficznego cienkiego filmu krzemowego na krystalicznym krzemu jest to, że ten pierwszy pochłania do 40 razy więcej promieniowania słonecznego.W takim przypadku konieczna jest tylko bardzo cienka warstwowa powłoka do wchłaniania 90 procent lub więcej bezpośredniego światła słonecznego.W rzeczywistości powłoka musi wynosić tylko 0,000 039 37 cali lub jeden mikrometr o grubości.Aby spojrzeć na to z perspektywy, pojedynczy pasmo ludzkich włosów ma grubość 100 razy większą.Ten atrybut zwiększa opłacalność stosowania amorficznego krzemu w technologiach cienkowarstwowych.

Jedyną wadą stosowania amorficznego krzemu w zastosowaniach ogniw słonecznych jest coś znanego jako efekt Stabler-Wronski.Z powodów nie do końca zrozumianych komórki w materiale mają tendencję do zmniejszania mocy napięcia nawet o 20 procent po początkowej ekspozycji na naturalne światło słoneczne.Jednak materiał osiąga punkt stabilności wyjściowej elektrycznej po jednym do dwóch miesięcy.