Siliciu monocristalin vs. siliciu policristalin

Siliciu monocristalși siliciul policristalin au fiecare propriile avantaje unice și scenarii aplicabile. Siliciul monocristal este potrivit pentru produse electronice și microelectronice de înaltă performanță datorită proprietăților sale electrice și mecanice excelente. Siliciul policristalin, pe de altă parte, domină domeniul celulelor solare datorită costului său scăzut și eficienței bune de conversie fotoelectrică.

Siliciu monocristal

Caracteristicile structurale ale siliciului monocristal:Siliciu monocristalare o structură cristalină foarte ordonată, iar atomii de siliciu sunt aranjați într-o rețea continuă conform rețelei de diamant. Această structură oferă siliciului monocristal performanțe excelente de transmisie a electronilor și eficiență de conversie fotoelectrică. În siliciul monocristal, consistența aranjamentului atomic duce la absența granițelor la scară macroscopică, ceea ce este crucial pentru performanța dispozitivelor semiconductoare.

Procesul de producție alsiliciu monocristal: Producția de siliciu monocristal este de obicei realizată prin procesul Czochralski sau prin procesul Float Zone. Procesul Czochralski implică tragerea lent a siliciului topit printr-un cristal semințe pentru a forma un singur cristal. Procesul Float Zone este de a prepara siliciul monocristal prin topire locală și recristalizare. Aceste metode necesită echipamente de înaltă precizie și control al procesului pentru a asigura calitatea și performanța siliciului monocristal.

Siliciu monocristalinare o mobilitate și conductivitate ridicată a electronilor, deci este utilizat pe scară largă în dispozitive electronice și circuite integrate. Eficiența de conversie fotoelectrică a siliciului monocristalin este, de asemenea, mare, făcându-l un material important pentru celulele solare.

Siliciul monocristalin este utilizat în principal în dispozitive semiconductoare high-end, circuite integrate, lasere și alte domenii cu cerințe de înaltă performanță. Proprietățile sale electronice excelente îi permit să răspundă nevoilor echipamentelor electronice de mare viteză și de înaltă precizie.

Siliciu policristalin

Caracteristicile structurale ale siliciului policristalin: Siliciul policristalin este compus din multe cristale mici (granule) și există anumite diferențe în orientarea cristalului și dimensiunea acestor granule. Structura rețelei a siliciului policristalin este relativ dezordonată și nu la fel de ordonată ca siliciul monocristalin. În ciuda acestui fapt, siliciul policristalin joacă încă un rol important în unele aplicații.

Procesul de producție a siliciului policristalin: Prepararea siliciului policristalin este relativ simplă. Materiile prime de siliciu sunt de obicei depuse pe un substrat prin depunere chimică de vapori (CVD) sau metoda Siemens pentru a forma film subțire de siliciu policristalin sau material în vrac. Aceste metode au costuri de producție mai mici și procese de producție mai rapide decât siliciul monocristalin.

Datorită structurii sale policristaline, proprietățile electrice ale siliciului policristalin sunt ușor mai mici decât cele ale siliciului monocristalin, în principal pentru că centrele de împrăștiere ale purtătorilor se formează la limitele granulelor. Eficiența de conversie fotoelectrică a siliciului policristalin este de obicei mai mică decât cea a siliciului monocristalin, dar datorită avantajului său de cost, a fost utilizat pe scară largă în domeniul celulelor solare.

Siliciul policristalin este utilizat în principal în panourile solare, generarea de energie fotovoltaică și în alte domenii. Deși eficiența sa este relativ scăzută, avantajul său de cost face din polisiliciu o parte importantă a generării de energie solară la scară largă.