Процесс выращивания монокристалла для монокристаллических солнечных элементов известен как метод Чохральского (Cz). Вот пошаговое объяснение процесса:
Выбор сырья: Процесс начинается с выбора кремния высокой чистоты в качестве сырья. Кремний широко используется в производстве солнечных батарей из-за его полупроводниковых свойств.
Плавление кремния: выбранный кремний затем нагревают в тигле до тех пор, пока он не достигнет точки плавления, которая составляет около 1414 градусов по Цельсию (2577 градусов по Фаренгейту).
Приготовление затравочного кристалла: тщательно подготавливается небольшой монокристалл кремния, часто называемый затравочным кристаллом. Этот затравочный кристалл обычно прикрепляется к стержню, называемому «креплением затравочного кристалла».
Погружение затравочного кристалла: затравочный кристалл погружают в расплавленный кремний, и по мере его медленного извлечения на затравочном кристалле затвердевает тонкий слой кремния. Этот начальный слой принимает кристаллическую структуру затравки.
Рост кристаллов: затравочный кристалл, теперь покрытый тонким слоем кремния, вращается и вытягивается вверх из расплавленного кремния. Этот процесс позволяет вырастить на затравке более крупный монокристалл, в котором атомы выстраиваются в высокоупорядоченную монокристаллическую структуру.
Контролируемое охлаждение: по мере роста кристалла температура тщательно контролируется, чтобы поддерживать условия, необходимые для монокристаллической структуры. Этот медленный процесс охлаждения имеет решающее значение для достижения высокого уровня кристаллической чистоты и однородности.
Формирование слитка: В результате получается цилиндрический слиток монокристаллического кремния с затравочным кристаллом на одном конце и вновь выращенной монокристаллической структурой, простирающейся по длине слитка.
Нарезка слитков: монокристаллический кремний Затем слиток разрезается на тонкие пластины с помощью алмазной пилы. Эти пластины станут строительными блоками для отдельных солнечных элементов.
Обработка поверхности: пластины подвергаются различным поверхностным обработкам, включая полировку и очистку, чтобы подготовить их к изготовлению солнечных элементов.
Изготовление солнечных элементов: Монокристаллические кремниевые пластины затем обрабатываются для создания солнечных элементов. Это включает в себя добавление легирующих добавок для создания желаемых свойств полупроводника, нанесение просветляющего покрытия и внедрение электрических контактов.
Метод Чохральского позволяет производить большие высококачественные пластины монокристаллического кремния, что делает его широко используемым методом при производстве монокристаллических солнечных элементов.
