لماذا يستخدم السيليكون في الخلايا الكهروضوئية؟

لماذا يستخدم السيليكون في الخلايا الكهروضوئية؟ عندما يتعلق الأمر بالطاقة الشمسية، فإن الخلايا الكهروضوئية هي العنصر الرئيسي الذي يحول ضوء الشمس إلى كهرباء. وتعتمد هذه الخلايا على السيليكون، وهو أحد أشباه الموصلات المستخدمة على نطاق واسع، لتحقيق هذه العملية. ولكن ما الذي يجعل السيليكون المادة المستخدمة في الخلايا الكهروضوئية؟

كم تبلغ طاقة الخلايا الكهروضوئية؟

تعد الخلايا الكهروضوئية مصدرًا مهمًا للطاقة المتجددة والتي نمت بسرعة من 8 جيجاوات في عام 2007 إلى 400 جيجاواط في عام 2017 [1]. إلى جانب الطلب المتزايد ، انخفضت تكلفة نظام الطاقة الكهروضوئية أيضًا بشكل كبير من 35.7 دولار / Wpin 1980 إلى 0.34 دولار / Wpin 2017 مما أدى إلى تسريع اعتماده [2].

ما هي الخلايا الشمسية السيليكونية الأولى التي أظهرها راسل أوهل؟

كانت الخلايا الشمسية السيليكونية الأولى التي أظهرها راسل أوهل من مختبرات بيل خلال الأربعينيات من القرن الماضي مبنية على تقاطعات طبيعية تشكلت من فصل الشوائب أثناء عملية إعادة التبلور [3]. تتمتع الخلايا بكفاءة تبلغ&لتر ؛ 1٪ بسبب عدم التحكم في موقع التقاطع وجودة مادة السيليكون.

ما هي خصائص خلايا السيليكون الضوئية؟

حققت خلايا السيليكون الضوئية مستويات عالية من الكفاءة، مما يجعلها خيارًا موثوقًا وفعالًا لتوليد الطاقة الشمسية. وتساهم خصائص أشباه الموصلات للمادة في تحقيق هذه الكفاءة العالية، مما يجعلها الخيار المفضل للألواح الشمسية.

ما هي المواد التخميلة التي تم استخدامها في خلايا الباعث الخلفية المنتشرة محليًا؟

تم أيضًا استخدام أكسيد السيليكون المزروع حرارياً (SiO2) كمادة تخميل في خلايا الباعث الخلفية المنتشرة محليًا (PERL) التي تحطم الرقم القياسي. جعلت الميزانية الحرارية العالية ووقت المعالجة الطويل التخميل القائم على SiO2 غير مناسب للإنتاج الضخم للخلايا الشمسية [37]. تمت مناقشة مراجعة شاملة لمختلف ARC والمواد التخميلة لتطبيقات الخلايا الشمسية في [37].

لماذا يستخدم السيليكون في صناعة الخلايا الشمسية؟

لماذا يُستخدم السيليكون في صناعة الخلايا الشمسية؟ يُعتبر السيليكون واحد من أكثر العناصر توافرًا في الطبيعة ويوجد بشكل أساسي في رمال الصحاري على هيئة أكاسيد السيلكون. لكن ما يجعل السيليكون عنصرًا مميزا في تصنيع الخلايا الشمسية هو تركيبه الكيميائيي الفريد؛ إذ تحتوي ذرة السيليكون على 14 الكترون موزعة على ثلاث مستويات طاقة.