Temel fizik bölümünde silisyumun özellikleri hakkında söylenenler göz önüne alındığında, kristal silisyumdan ince film hücre yapmak çelişkili görünebilir. Bununla birlikte, yalnızca birkaç mikrometre kalınlığa sahip kristal Si hücrelerinin makul verimliliğe sahip olabileceği hem teorik hem de pratik olarak gösterilmiştir. Anahtar, filmin akıllı optik tasarımıdır.

Toplam iç yansıma ile ışık, film kalınlığını otuz kat veya daha fazla aşan bir yol uzunluğu ile sonuçlanarak bir film içinde dağılabilir ve sınırlandırılabilir. Aynı zamanda ışık kaynaklı taşıyıcıların aktif bölgelere çok yakın yüzeylerde yeniden birleşmediğinden emin olunmalıdır. Optik ve elektriksel sınırlama terimi, kristalin ince film güneş pillerinin çalışma prensibini açıklamak için türetilmiştir.

Güneş pilleri için daha ince silikon gofretlerle ilgili ilk düşünceler, rekor yüksek verimlilikler için ideal parametreleri simüle ederken yapıldı. Azalan hücre kalınlığıyla, yine azalan aktif hacmin bir sonucu olan azalan doyma akımı nedeniyle açık devre voltajının arttığına dikkat çektiler.

Bu makalelerde, 30 μm mertebesinde bir kalınlığın faydaları ölçüldü ve bu avantajdan yararlanmak için düşük yüzey rekombinasyon hızlarının ve iyi bir optik sınırlamanın önemi de gösterildi. Silikon katmanlarda ışık yakalama ile ilgili ilk teorik çalışma, Lambertian arka reflektörü basit ama etkili bir yapı olarak öneren Goetzberger tarafından yapılmıştır.

Işık yakalamanın farklı olasılıkları gösterilmiştir. Önemli bir maliyet azaltma potansiyeli içeren çok çeşitli teknolojik avantajlar da açıklanmıştır.

Bu temel çalışmalardan sonra, artan sayıda grubun çeşitli teknolojik sorunları belirlemesi ve bu sorunların üstesinden gelmek için ilk güneş pillerini test etmesi on yıldan fazla zaman aldı. Günümüzde, kristalin Silikon İnce Film Güneş Pillerinin geliştirilmesi için itici güçtür. Bu bölümün yanı sıra ince film malzemeleriyle ilgili sonraki bölüm de kısmen yeni bir incelemeyi takip ediyor.

Kristalin Silikon İnce Film Güneş Pilinin Temel Bileşenleri

Tüm c-SiTFC yaklaşımlarının bağlantı özelliği, tipik olarak 5 ila 50 μm’lik aktif silikon katmanının azaltılmış kalınlığı nedeniyle mekanik bir destek olarak ihtiyaç duyulan altta yatan alt tabakadır. Alt tabaka ya daha önce bahsedilen SSP-şeritleri gibi düşük kaliteli silikondan ya da cam, seramik ya da grafit gibi yabancı alt tabakalardan oluşur.

Substrat malzemesinin seçimi, güneş pili işleme için izin verilen maksimum sıcaklığı belirler ve bu nedenle, neredeyse tüm c-SiTFC yaklaşımları, üç kategoriden birine atanabilir: (i) yüksek sıcaklık yaklaşımı; (ii) düşük sıcaklık yaklaşımı; ve (iii) aşağıda açıklanan transfer teknikleridir.

Ayrıca, elektriksel olarak iletken substrat malzemelerinin kullanılması, geleneksel ön ve arka yan hücreye olanak sağlar; yalıtım malzemeleri, birkaç hücrenin yekpare seri bağlantılarına izin verir.

Alt tabaka ile ilgili en kritik gereksinimler, düşük maliyet, termal kararlılık, uygun bir termal genleşme katsayısı, mekanik kararlılık ve belirli bir yüzey düzgünlüğüdür. Burada ele alınan tipte bir ince film hücresinin temel yapısı gösterilmektedir.

Hücre işlemede ortaya çıkan yüksek sıcaklıklar nedeniyle, safsızlıklar substrattan aktif silikon tabakasına geçebilir ve dönüşüm verimliliği üzerinde zararlı etkilere neden olabilir.

Bu nedenle, Si02 veya SiNx gibi bariyer katmanlarının, elektriksel olarak aktif silikon katmanın çökeltilmesinden önce substrat üzerinde biriktirilmesi, safsızlık difüzyonunu bastırmak için etkili bir önlemdir. Ayrıca, bu tür ara katmanlar, iyi bir optik hapsetme elde etmek için bir arka yan reflektör görevi görebilir.

Kabaca sıvı faz ve gaz fazı biriktirme ana gruplarına tahsis edilebilecek çok çeşitli silikon biriktirme teknolojileri vardır. Sıvı faz biriktirmede ilgili substrat, silikonla doyurulmuş bir metal eriyiği (Cu, Al, Sn, In) ile temas ettirilir.

Eriyiğin sıcaklığının düşürülmesiyle, aşırı doygunluk meydana gelir ve alt-tabaka üzerinde silikon birikir. Substrat sıcaklığı 800–1.000◦C aralığında yer alır ve biriktirme hızları birkaç μm/sa ile 10 μm/sa arasında değişir. Sıvı Faz Epitaksi (LPE) işlemi terimi, büyüme epitaksiyel olmadığında, yani substratın kristal yönelimini yeniden ürettiğinde de kullanılır.

Mikroelektronikte iyi bilinen bir yöntem olan Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) yönteminde, H2 ve öncü maddeler SiH4, SiH2Cl2 veya SiHCl3’ün bir karışımı, alt tabakanın sıcak yüzeyinde termal olarak ayrıştırılır.

Monokristal Güneş Paneli
Monokristal Polikristal güneş paneli Farkları
Monokristal panel
Dünyanın en verimli güneş paneli
Monokristal Güneş Paneli Fiyatları
Polikristal güneş Paneli Nedir
Monokristal güneş paneli verimi
Monokristal polikristal farkı

En yaygın teknikler düşük basınçlı ve atmosferik basınçlı CVD’dir (LP-, AP-CVD), ancak aynı zamanda plazma ile zenginleştirilmiş, iyon destekli veya sıcak tel CVD (PE-, IA- veya HW-CVD) de kullanılır. 300◦C ile 1.200◦C arasındaki sıcaklıklarda silikon filmler biriktirin.

Güneş pillerinin büyük ölçekli üretiminde kullanıldığında farklı biriktirme yöntemlerinin ekonomik yönleri hakkında çok az şey bilinmektedir, ancak sürekli hat içi işleme potansiyeli ve 5 μm/dk’dan daha yüksek gerçekleşen biriktirme hızları nedeniyle APCVD’ye doğru bir eğilim vardır. 

Genel bir eğilim olarak, hücre verimliliği tane boyutuyla birlikte artar. Bunun nedeni, pasifleştirilmemiş durumdaki tane sınırlarının, azınlık taşıyıcılarının difüzyon uzunluğunu büyük ölçüde azaltan çok etkili rekombinasyon alanları olabilmesidir.

Öte yandan, yüksek dönüşüm verimliliği elde etmek için difüzyon uzunluğunun aktif Si tabakasının kalınlığını en az iki kat aşması gerektiği simülasyonlardan iyi bilinmektedir.

Bu nedenle, Si filmler ara katmanlarda veya yabancı alt tabakalarda biriktiğinde ve bu nedenle kabul edilebilir azınlık taşıyıcı hareketlilikleri için çok ince taneli olduğunda, yeniden kristalleştirme yoluyla bir yükseltme önerilir.

Enerjiyi Si katmanına bağlamak için kullanılan prosedüre ve alt tabakadan izin verilen termal bütçeye bağlı olarak çeşitli yöntemler kullanılmıştır.

Sıvı faz yoluyla meydana gelen en yaygın yeniden kristalleştirme mekanizmaları, lazer, elektron ışını, şerit ısıtıcı veya halojen lamba yeniden kristalleştirmedir.

Sıvı bölgenin şekline ve boyutuna, Si taneciklerinin çekme hızına, erime derinliğine, üç boyutlu sıcaklık gradyanına ve dolayısıyla ortaya çıkan Si tabakasındaki tane boyutuna ve kusur yoğunluğuna ve son olarak ölçeklenebilirliğe göre ayırt edilirler. 

The post Güneş Panel Kristalleri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).