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Développement de piles solaires de la couche mince

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Techniques de dépôt de CVD

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Demandes de mélange de gaz de développement de piles solaires de la couche mince.

Depuis les 30 dernières années, l'industrie a fait de grands pas dans le développement des sources pour des énergies viables (également connues sous le nom d'énergies vertes). Après le succès de la campagne de sensibilisation de chauffage anti-globale entreprise par tous les pays, le changement pour verdir la production énergétique est devenu une nécessité. Une optimisation significative des techniques viables de production, afin d'obtenir des résultats nécessaires et satisfaisants, est devenue une priorité. Entre toutes les techniques modernes de production énergétique viable, la lumière du soleil a basé la technologie est une de l'application la plus développée et la plus prometteuse. Cette technologie se sert des dispositifs à semi-conducteur, appelés les piles solaires, qui sont capables pour produire de l'électricité directement de la lumière du soleil par l'intermédiaire de l'effet photovoltaïque. Optimisation des objectifs de technologie de lumière du soleil maintenant pour augmenter l'efficacité de piles solaires et pour abaisser les coûts de production de ces dispositifs.

Développement de pile solaire.

Le silicium est, et il a été, employée et du matériel plus approprié pour des processus de fabrication de pile solaire. Indépendamment de ses propriétés chimiques et physiques (qui le rend approprié pour l'adsorption de lumière du soleil), le silicium a été choisi pour sa grande disponibilité industrielle. Aux parties du développement de piles solaires, le silicium a été obtenu à partir du montant considérable de gaufrettes cristallines du silicium (c-SI) jetées par des industries de microprocesseur. Ces le type de gaufrettes ont été faits de matériel de silicium (un efficace mais cher) monocristallin, bientôt remplacé par le silicium polycristallin (moins efficace mais considérablement meilleur marché). Juste récemment une nouvelle technologie basée sur l'utilisation du silicium amorphe (un-SI), produite avec des techniques communes de CVD, a émergé. Habituellement, nous nous référons à la pile solaire basée sur le principe de jonction de PN comme cellules photovoltaïques de première génération. L'avènement des couches un-SI minces a laissé entreprendre le développement de deux nouvelles générations de piles solaires.

Des cellules de deuxième génération sont toujours basées sur le principe de jonction de PN mais sont produites remplaçant le c-SI épais commun par une couche mince amorphe de silicium. Le principal avantage du ce des dispositifs n'est pas l'efficacité (les piles un-SI solaires ont l'efficacité de conversion d'énergie inférieure comparée au c-SI ceux) mais le coût. Le coût du silicium est le facteur de production de loin le plus grand à la fabrication de pile solaire et la production des cellules un-SI exige approximativement 1% du silicium requis pour les cellules c-SI typiques. Maintenant la nouvelle cible de la recherche est le développement des cellules de troisième génération.

Les cellules de troisième génération sont des dispositifs de structure multicouche, composés de combinaison (ou autres matériaux en céramique) de couches minces un-SI et c-SI. À la différence d'abord et des cellules de deuxième génération, ce genre de dispositifs photovoltaïques sont basées sur un principe de multi-jonction. Cette nouvelle approche les rend plus efficaces en convertissant la lumière du soleil en électricité mais exige également un processus de fabrication plus complexe et plus cher.

Technologie de la couche mince.

Le grand intérêt autour des cellules de troisième génération dérive des caractéristiques uniques de ces dispositifs. En raison de leur minceur extrême, ces piles solaires de nouvelle génération sont un matériel flexible avec les caractéristiques physiques légères qui les rendent appropriées à beaucoup d'applications. La plupart d'exemple important de cette utilité de nouvelle technologie est les panneaux solaires de la couche mince. Les panneaux de la couche mince sont particulièrement appropriés à l'installation de bâtiments (habituellement des toits ou d'autres surfaces consacrées) et en même temps ils présentent plus de panneaux industriels communs d'avantages puis faits par les piles solaires de première génération. Hormis leur bas poids, les panneaux solaires de la couche mince sont relativement faciles à installer, peuvent être marchés dessus et ne sont pas soumis pour enrouler le levage.

Production.

Déposition en phase vapeur

Le deuxième et les piles solaires photovoltaïques de troisième génération partagent le même processus de fabrication basé sur des techniques de la déposition en phase vapeur (CVD). La CVD laisse produire des dispositifs avec une gamme d'épaisseur qui varie de peu de nanomètres aux dizaines de micromètres. Puisque le développement des piles solaires minces est toujours à ses parties, la méthode de dépôt et le choix les plus appropriés de conditions de traitement sont actuellement des sujets largement discutés. Les techniques principales de dépôt sont CVD augmentée par plasma (PECVD) et CVD de chaud-fil (HWCVD), avec une légère préférence pour ce dernier. Des résultats de dépôt liés aux paramètres de processus sont bien étudiés. La température, la pression de chambre et le matériel de substrat ont montré leur dépendance forte à l'égard les piles solaires minces produites jusqu'ici, mais évidemment, une attention particulière a été également prêtée au mélange fonctionnant de gaz. Les mélanges utilisés généralement de gaz se composent d'hydrogène (comme gaz d'activateur) et par un gaz de silicium-source (habituellement silane). La quantité relative de composants dans le mélange de gaz et particulièrement l'effet des changements dynamiques de mélange sur les résultats de dépôt sont des paramètres cruciaux de grand intérêt et afin de les étudier, un instrument approprié est nécessaire certainement.

Solution de MCQ.

Les instruments de MCQ suggère l'utilisation de sa série de mélangeur de gaz, comme série professionnelle idéale de produits pour des préparations de mélanges de gaz de précision et des applications dynamiques de mélanges de gaz. Les séries de mélangeur de gaz sont conçues pour fonctionner avec jusqu'à 6 mélanges non-agressifs de gaz de composants. Les instruments seront calibrés sur la demande de client et en cas de besoin il est possible de travailler avec différentes configurations d'arrangements de gaz dans toute l'utilisation du facteur de conversion liée à chaque milieu de gaz. Précision de série de mélangeur de gaz la haute (exactitude de 1% pour chaque canal), la répétabilité élevée (0,16% de valeur de lecture) et le temps de réponse rapide pour les changements de point de consigne de valeur le rendent approprié aux mélanges de gaz se mélangeant très bien. Empaqueté avec les instruments, MCQ fournit le directeur de mélangeur de gaz, un logiciel (compatible avec tous bureau et PC de Windows-fonctionnement d'ordinateur portable) qui assure une manière facile et intuitive de contrôler des mélanges dynamiquement.