Silício monocristalino (Português)

de silício Monocristalino é também utilizado para alto desempenho fotovoltaica (PV) dispositivos. Uma vez que há exigências menos rigorosas sobre imperfeições estruturais em comparação com aplicações microeletrônicas, silício de qualidade solar de menor qualidade (Sog-Si) é frequentemente usado para células solares., Apesar disso, a indústria fotovoltaica monocristalina-silício tem beneficiado muito do desenvolvimento de métodos de produção mono-Si mais rápidos para a indústria eletrônica.sendo a segunda forma mais comum de tecnologia fotovoltaica, o silício monocristalino é classificado atrás apenas da sua irmã, o silício policristalino. Devido à taxa de produção significativamente mais elevada e à diminuição constante dos custos do poli-silício, a quota de mercado do mono-Si tem vindo a diminuir: em 2013, as células solares monocristalinas tinham uma quota de mercado de 36%, o que se traduziu na produção de 12.,6 GW de capacidade fotovoltaica, mas a quota de mercado tinha caído abaixo de 25% em 2016. Apesar da redução da quota de mercado, a capacidade fotovoltaica equivalente mono-Si produzida em 2016 foi de 20,2 GW, o que indica um aumento significativo na produção global de tecnologias fotovoltaicas.

Efficiedit

com uma eficiência de laboratório celular de junção única registada de 26,7%, o silício monocristalino tem a maior eficiência de conversão confirmada de todas as tecnologias comerciais fotovoltaicas, à frente do Poli-Si (22,3%) e tecnologias de película fina estabelecidas, tais como células CIGS (21,7%), células CdTe (21.,0%) e células a-Si (10, 2%). As eficiências do módulo Solar para mono-Si-que são sempre inferiores às de suas células correspondentes-finalmente cruzaram a marca de 20% para 2012 e atingiram 24,4% em 2016. A alta eficiência é atribuída em grande parte à falta de locais de recombinação no único cristal e melhor absorção de fótons devido à sua cor preta, em comparação com a tonalidade azul característica do poli-silício., Uma vez que eles são mais caras do que as de diamante homólogos, mono-Si células são úteis para aplicações onde as principais considerações são limitações de peso ou área disponível, como em naves espaciais ou satélites de energia solar, onde a eficiência pode ser melhorada, através da combinação com outras tecnologias, tais como multi-camada de células solares.além da baixa taxa de produção, Existem também preocupações sobre o desperdício de material no processo de fabrico., A criação de painéis solares eficientes em termos de espaço requer o corte das bolachas circulares (um produto dos lingotes cilíndricos formados através do processo Czochralski) em células octogonais que podem ser embaladas em conjunto. O material remanescente não é usado para criar células fotovoltaicas e é descartado ou reciclado, voltando à produção de Lingot para fusão. Além disso, mesmo que as células mono-Si possam absorver a maioria dos fótons dentro de 20 µm da superfície incidente, limitações no processo de serração do Lingot média espessura de wafer comercial são geralmente em torno de 200 µm., No entanto, espera-se que os avanços tecnológicos reduzam a espessura das bolachas para 140 µm em 2026.estão a ser investigados outros métodos de fabrico, tais como o crescimento epitaxial directo das bolachas, que envolve o crescimento de camadas gasosas em substratos de silício reutilizáveis. Processos mais recentes podem permitir o crescimento de cristais quadrados que podem então ser processados em bolachas mais finas sem comprometer a qualidade ou eficiência, eliminando assim os resíduos de métodos tradicionais de corte e corte de lingotes.