الألواح الشمسية متعددة الكريستالات

ما هو الألواح الشمسية متعددة الكريستالات؟

المواد متعددة الكريستالات هي مواد مصنوعة من عدة بلورات (صخور) من السيليكون.

جميع الألواح الكهروضوئية البلورية مصنوعة من السيليكون. ويقول العلماء إنه ثاني أكثر العناصر وفرة على القشرة الأرضية. يتم الحصول على السيليكون من الصخور وفي جميع الأوقات يتم العثور عليه في حالته مجتمعة كثاني أكسيد السيليكون.

كيف تصنع الألواح متعددة الكريستالات؟

يمكن أن تكون عملية صنع لوحة كهروضوئية متعددة الكريستالات مهمة للغاية.

يبدأ أولا باستخراج السيليكون من الصخور عن طريق فرن ساخن جدا يزيد عن 2000 درجة مئوية. يذوب الفرن الصخور في سائل ، ثم يتم سكبها في آلة تبريد. نتيجة هذا التبريد هي صخرة سيليكون نقية جاهزة للعمليات لتصبح لوحة كهروضوئية.

السيليكون في حالته النقية هو مجرد أشباه الموصلات التي لا تجري بسهولة بسبب بنيتها الذرية. تتواصل المادة عندما تحتوي على إلكترونات حرة أو ثقوب حرة ، لكن السيليكون النقي لا يحتوي على أي منها. ومع ذلك ، يمكن تحسين هذا عن طريق إضافة شوائب إلى هذا السيليكون. تسمى العملية التي تضاف فيها الشوائب إلى عنصر نقي المنشطات وتسمى العناصر المضافة dopants.

يتم خلط الدوبانت وصخور السيليكون في قالب مربع الشكل يبلغ طوله 3 أقدام × 3 أقدام ويتم إدخال القالب في فرن كبير من درجة الحرارة يبلغ حوالي 2500 درجة فهرنهايت. يبقى القالب في الفرن لمدة 20 ساعة تقريبا لعملية ذوبان مناسبة. تتم إزالته بعد هذه الفترة ويسمح له بالبرودة لمدة يوم أو يومين.

بعد التبريد يتم الحصول على كتلة السيليكون الصلبة (سبيكة). يتم تقطيع هذه السبيكة إلى مادة صلبة رقيقة وهشة على شكل مربع تسمى رقاقة.

هناك مرحلتان عندما يتعلق الأمر بقطع سبيكة. المرحلة الأولى هي حيث يتم قطع المادة الصلبة بأكملها إلى عمود بالحجم المطلوب ولكن بعرض طويل جدا والمرحلة الثانية هي حيث تتم إزالة العرض عن طريق قطع العمود إلى الأوراق الرقيقة المطلوبة - الرقاقة.

على الرغم من أننا حصلنا على الرقاقة ، إلا أن العملية لا تزال غير مكتملة ، ما لم يتم جمع الأوراق الرقيقة بعناية وفصلها لعملية التنظيف.

نظرا لهشاشة هذه المواد الصلبة ، يتم استخدام الأيدي لفصل المواد الصلبة بشكل فردي ، وبما أن الأيدي متورطة ، تصبح موادنا أكثر عرضة للتلوث ، ولهذا السبب يتم غسل الرقائق بشكل صحيح بعد الجمع.

وأخيرا ، يتم إضافة آخر مادة كيميائية إلى الرقائق المغسولة بالفعل ، ثم يتم خبزها للحصول على اندماج بين المادتين.

ستكون اللمسات الأخيرة الأخرى ؛ إضافة ملابس مضادة للانعكاس على اللوحة ، وإضافة مواد كيميائية لمساعدة اللوحة على توصيل الكهرباء بشكل أفضل من اللوحة ، وإضافة قيمة جمالية لجعلها أكثر جاذبية بصريا وإضافة جهات اتصال كهربائية للمساعدة في نقل الكهرباء المحولة.