Hoe Process solar grade silicium

Het creëren van elektriciteit uit zonlicht wordt gedacht door velen als een belangrijke technologie in de beantwoording van de energiebehoefte van de mensheid in de 21ste eeuw. Omdat zonne-elektriciteit werd uitgevonden , hebben fotovoltaïsche panelen en soortgelijke technologieën grotendeels gemaakt van silicium aan de de fotonen van zonlicht verrichten in bruikbare elektriciteit. Dit moet echter silicium sterk worden gezuiverd . Het proces van de mijnbouw en vervolgens zuiveren van silicium is complicated.Things Je
Kwartsiet grind of geplet kwart Electric boogoven
Onzuivere siliciumstaafje
circulaire diamantzaag
Fosfor
Boron nodig
Toon Meer instructies
1

Mine en produceren ofwel kwartsiet grind of verpletterd kwart . Kwartsiet grind of geplet kwart vormen de basis voor het creëren van solar-grade silicium.

Plaats Pagina 2 het siliciumdioxide van een van beide kwartsiet grind of geplet kwart in een elektro-oven . Breng de koolboog in de oven om de zuurstof los te maken van het kwartsiet grind of geplet kwart . De resulterende producten van dit proces zijn kooldioxide en gesmolten silicium . Deze speciale ovens bereiken temperaturen boven 2500 graden Fahrenheit . Dit proces zuivert het silicium ongeveer 98 procent . Echter , solar -grade ( of halfgeleider -grade ) silicium vereist een grotere zuiverheid. De 98 - procent zuiverheidsgraad staat bekend als metallurgische -grade silicium, dat gebruikt kan worden in staal, aluminium en andere industrieën .

Verwijder 3 het vloeibaar silicium en plaats deze in een aparte , verwarmde kamer . Binnen de verwarmde kamer , verplaatsen van een staaf gemaakt van onzuivere silicium over de vloeibaar silicium . Herhaal dit meerdere malen in dezelfde richting . Dit proces zuivert verder het silicium weg te slepen onzuiverheden tegen een uiteinde van de stang . De onzuivere deel van de staaf kan dan worden weggesneden .
4

Plaats een silicium zaadkristal in de gesmolten silicium . Verwijder en draai het silicium zaadkristal . Omdat het silicium zaad verwijderd en geroteerd , vormt een cilindrische siliciumstaaf of boule . Omdat de onzuiverheden blijven achter in de vloeistof silicium , wordt dit ingots mate gezuiverd . Dit proces heet de Czochralski Process . Boor kan ook worden ingevoerd om het silicium in dit stadium ( zie stap 6 ) . Deze polykristallijn silicium ingots zijn de ruggengraat van zonnecellen .
5

Snijd het silicium ingots met een gespecialiseerde cirkelvormige of multi- wire diamantzaag. De verkregen zeer gezuiverde silicium stuk wordt aangeduid als een siliciumwafel . Deze wafels zijn minder dan een centimeter dik en kan uit de staaf worden gesneden in een ronde , rechthoekige of zeshoekige vorm . Rechthoekige of hexagonale vormen zijn beter omdat, in tegenstelling cirkel snijdt , kunnen samen perfect gereconstrueerd .
6

afdichten silicium wafers in een andere oven en verhit tot net onder het smeltpunt van silicium , dat is ongeveer 2.500 graden Fahrenheit . Deze stap moet worden gedaan met fosfor gas rond de silicium wafers . Omdat het silicium nadert vloeibaar wordt poreuzer , en dit stelt de fosfor aan het silicium voeren . Een andere werkwijze om dit te bereiken is om fosfor ionen schieten in het silicium met een kleine deeltjesversneller; de snelheid van de ionen regelt de diepte waarop zij dringen . Borium en fosfor wordt gedoteerd in het silicium de elektronen niveaus binnen het silicium beter te reguleren . Hierdoor kan het silicium om elektriciteit te geleiden op een efficiëntere niveau .
7

Voeg een anti - reflecterende coating aan het silicium schijven. Een populaire anti - reflecterende chemische stof die gebruikt is titaandioxide . Invoering van een anti - reflecterende coating aan het silicium schijven verbetert hun vermogen om zonlicht op te nemen .