Кремний – «нефть» 21 века

Кремний – «нефть» 21 векаКремний является вторым после кислорода самым распространенным элементом на земле. Путем химической очистки его добывают из кварцевого песка. Очищенный он используется как в электронной промышленности, так и для производства элементов солнечных батарей.

В технике, работающей на энергии солнца, большая часть элементов производится на основе монокристаллического и поликристаллического кремния. Также солнечная индустрия использует отходы электронной промышленности. Используемый там материал имеет высокую степень очистки, а для производства элементов солнечной батареи напротив достаточно кремния низкого качества. При производстве элемента солнечной батареи готовые слитки кремния режутся на пластинки.

Эти пластинки должны быть очень тонкими, и в зависимости от формы исходного материала напоминают облатки. Так как производство монокристаллической пластинки кремния очень дорого, то при производстве в больших масштабах чаще всего прибегают к использованию поликристаллического кремния, чей энергетический КПД, однако является ниже. Произведенные таким образом тонкие полосы полупроводников являются основой для производства элемента солнечной батареи.

Чтобы избежать возможных проблем, связанных с нехваткой материала, и связанного с этим повышения цены, солнечная индустрия намеревается сейчас открыть свое производство кремния. В последние годы исследуется использование так называемого «грязного» кремния. Расходы на изготовление пластинок кремния составляют небольшую часть расходов на использование кремния высокой чистоты.

Элементы солнечной батареи из аморфного кремния не требуют больших затрат при производстве, так как оно является безотходным. Но его КПД составляет, однако, лишь 6-8% где-то у половины кристаллических элементов солнечной батареи.

С другой стороны, аморфные элементы используют рассеянный солнечный свет эффективней и выход энергии при повышении температуры элементов больше. Аморфный кремний не обладает кристаллической структурой (если сравнивать с монокристаллическим или поликристаллическим кремнием).

Исходным материалом для производства фотоэлемента является силан (кремниеводород), который наносится на материал основания (например, стекло или металлическую фольгу). Возникший подобным образом кремневый слой в 100 раз тоньше кристаллического кремневого фотоэлемента. Поэтому он и называется тонкослойный.

Рекомендуем к прочтению:

Комментарии:

Ваш e-mail не будет опубликован.