Co je tenkovrstvý křemík?

Thin-filmový křemík je forma křemíku běžně používaného při navrhování fotovoltaických buněk používaných v technologiích, jako jsou generátory sluneční energie a fotodetektory.Je to velmi tenká vrstva křemíku, která je buď amorfní, což znamená, že nemá žádnou krystalickou strukturu nebo má jednu z několika krystalických struktur se speciálními vlastnostmi.Thin-filmový křemík se odliší od hromadného nebo destičenského křemíku, který je vyroben z monokrystalického nebo polykrystalického křemíku.

tenkovrstvý křemík je polovodič a je užitečný ve fotovoltaických buňkách kvůli způsobu, jakým je ovlivněn světlem na úrovni množství.Když fotony světla zasáhnou křemík a jsou absorbovány, způsobí to, že se elektrony v křemíku zvyšují v hladině energie a stoupají z jejich obvyklé polohy v hustě zabaleném valenčním energetickém pásmu do mnohem střídnějšího vodivého energetického pásma, kde se mohou pohybovat mnohem volněji.Současně absence negativně nabitého elektronu ve valenčním pásmu vytváří na svém místě pozitivní nosič náboje zvaným elektronový díra, která se může pohybovat přes valenční pásv jejich dřívější pozici.Tento pohyb nosičů náboje polovodičem vytváří elektrický proud, který lze použít jako zdroj energie nebo poskytnout signály pro detekční zařízení.Amorfní křemík nemá žádnou krystalickou strukturu, což znamená, že v uspořádání atomů křemíku neexistuje žádný dlouhý rozsah nebo vzorec.Nanokrystalin, někdy nazývaný mikrokrystalický, křemík má malé krystalické zrna obklopené a oddělené amorfním křemíkem.Protocrystalický křemík je křemík ve střední fázi procesu tvorby krystalů v amorfním křemíku.Černý křemík je forma křemíku s povrchem pokrytým mikroskopickými monokrystalickými jehly, což je struktura, která zvyšuje absorpci světla.Různé formy tenkovrstvého křemíku jsou účinné při zachycení různých vlnových délek světla, takže tenkovrstvé solární články často začleňují vrstvy více než jednoho typu, aby absorbovaly co nejvíce slunečního světla.Energetický průmysl kvůli siliconsovým vlastnostem jako polovodič.Thin-filmové buňky mají oproti objemovým křemíkovým solárním článkům řadu výhod, včetně nižších nákladů na materiál a menší velikosti, i když to může přijít za cenu nižší efektivity přeměny energie.Nižší velikost a hmotnost tenkovrstvých buněk je také vhodnější pro aplikace, jako jsou fotovoltaické buňky integrované do budov a nabíjecí systémy pro vozidla.Thin-filmový křemík se také používá v detekčním zařízení, jako jsou termografické kamery a brýle s nočním vizí.