سیلیکون آمورف | سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف (ساختار و کاربردها)

سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف چیست؟

سیلیکون آمورف (a-Si) شکل آلوتروپیک غیر کریستالی سیلیکون نیمه هادی است. ظرفیت جذب بالایی دارد  و بنابراین می‌تواند در سلول‌های خورشیدی با ضخامت لایه‌های بسیار کوچک (معمولاً حدود 100 ضریب کوچکتر از سیلیکون کریستالی) استفاده شود، که باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های مواد و جبران کاستی‌های عملکرد ناشی از حداکثر تولید نسبتاً پایین آن در صنعت می‌شود. راندمان حدود 13 درصد است. سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف علیرغم عملکرد کمتر در مقایسه با سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی (c-Si) ، می توانند در دماهای بسیار پایین و بر روی ساختارهای مختلف رسوب کنند.، نه تنها روی شیشه بلکه پلاستیک. سلول‌های خورشیدی a-Si به دلیل تولید ساده و کم‌هزینه، بیشتر برای دستگاه‌های الکترونیکی با نیاز برق بسیار کم مانند ساعت‌ها و ماشین‌حساب‌های جیبی استفاده می‌شوند. طیف وسیع تری از کاربردهای ماژول های a-Si، از جمله کاربردهای فتوولتائیک یکپارچه ساختمان (BIPV) .

ساختار شیمیایی

سیلیسیم یک متالوئید چهار ظرفیتی است که هماهنگی چهارگانه دارد و به صورت چهار وجهی به اتم های سیلیکون همسایه پیوند دارد. در c-Si این ساختار منظم است و در محدوده وسیعی ادامه می یابد و یک شبکه بلوری پایدار و ثابت را تشکیل می دهد. برعکس، a-Si ساختار برد وسیعی ندارد و اتم‌های آن به‌طور تصادفی مرتب شده‌اند و برخی از اتم‌های آن دارای پیوندهای آویزان هستند، در نتیجه باعث رفتار خروجی الکتریکی غیرعادی می‌شود.ساختار سلولی آمورف. منبع: دایره المعارف زمیناین رفتار خروجی الکتریکی غیرعادی را می توان با غیرفعال کردن مواد توسط هیدروژن کاهش داد، در نتیجه سیلیکون آمورف هیدروژنه تولید کرد (a-Si: H). با این حال، در حالت هیدروژنه، مواد a-Si بسیار بیشتر در معرض تخریب بازده تبدیل برق در نور خورشید هستند.