Kas ir plānās plēves silīcijs?

Plānās plēves silīcijs ir pusvadītājs un ir noderīgs fotoelementu šūnās, jo gaisma to ietekmē kvantu līmenī. Kad gaismas fotoni ietriecas silīcijā un tiek absorbēti, tas izraisa silīcijā esošo elektronu enerģijas līmeņa paaugstināšanos, paceļoties no ierastā stāvokļa blīvi iesaiņotajā valences enerģijas joslā uz daudz retāku vadīšanas enerģijas joslu, kur tie var pārvietoties daudz brīvāk. Tajā pašā laikā, ja valences joslā nav negatīvi lādēta elektrona, tā vietā tiek izveidots pozitīvs lādiņa nesējs, ko sauc par elektronu caurumu, kas var pārvietoties pa valences joslu, secīgiem elektroniem pārvietojoties, lai aizpildītu caurumu un tādējādi izveidotu jaunu. savā iepriekšējā amatā. Šī lādiņnesēju kustība caur pusvadītāju rada elektrisko strāvu, ko var izmantot kā enerģijas avotu vai nodrošināt signālus noteikšanas iekārtām.

Plānās plēves silīcijam var būt viena no vairākām formām. Amorfajam silīcijam nav kristāliskas struktūras, kas nozīmē, ka silīcija atomu izkārtojumā nav liela attāluma secības vai modeļa. Nanokristāliskam, dažreiz sauktam par mikrokristālisko, silīcijā ir mazi kristāliski graudi, ko ieskauj un atdala amorfs silīcijs. Protokristāliskais silīcijs ir silīcijs kristālu veidošanās procesa starpfāzē amorfā silīcijā. Melnais silīcijs ir silīcija forma ar virsmu, kas pārklāta ar mikroskopiskām monokristāliskām adatām, struktūra, kas palielina gaismas absorbciju. Dažādas plānslāņa silīcija formas ir efektīvas dažādu gaismas viļņu garumu uztveršanā, tāpēc plānās plēves saules baterijas bieži vien ietver vairāku veidu slāņus, lai absorbētu pēc iespējas vairāk saules gaismas.

Plānās kārtiņas silīciju galvenokārt izmanto saules enerģijas nozarē, jo silīcijs ir pusvadītājs. Plānās plēves elementiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar lielapjoma silīcija saules baterijām, tostarp zemākas materiālu izmaksas un mazāks izmērs, lai gan tas var būt saistīts ar zemāku enerģijas pārveidošanas efektivitāti. Plānplēves elementu mazākais izmērs un svars padara tos piemērotākus tādiem lietojumiem kā ēkās integrētie fotoelementi un transportlīdzekļu uzlādes sistēmas. Plānplēves silīciju izmanto arī detektēšanas iekārtās, piemēram, termogrāfiskajās kamerās un nakts redzamības brillēm.