Co to jest krzem z cienkimi film?

Krzem cienkiego filmu 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.Krzem z cienkimi filmirem wyróżnia się krzemem objętościowym lub waflowym, który jest wykonany z monokrystalicznego lub polikrystalicznego krzemu krzemowego.

Krzem z cienkimi filmirem 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 pozytywny nośnik ładunku zwany otworem elektronowym na jego miejscu, który może poruszać się przez pasmo walencyjne, gdy kolejne elektrony poruszają się, aby wypełnić otwór, a zatem stworzyć nowyna ich poprzednim stanowisku.Ten ruch nośników ładunku przez półprzewodnik wytwarza prąd elektryczny, który może być wykorzystany jako źródło energii lub dostarczać sygnały do sprzętu do wykrywania.

Krzem z cienkimi filmem 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 o powierzchni pokrytej mikroskopijnymi igiełami monokrystalicznymi, strukturą, która 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 cienki jest używany przede wszystkim w słonecznymenergetyka z powodu właściwości krzemu jako półprzewodnika.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.