Monokrystallinsk silisium vs. polykrystallinsk silisium

Enkeltkrystall silisiumog polykrystallinsk silisium har hver sine unike fordeler og anvendelige scenarier. Enkeltkrystall silisium er egnet for høyytelses elektroniske produkter og mikroelektronikk på grunn av sine utmerkede elektriske og mekaniske egenskaper. Polykrystallinsk silisium dominerer derimot solcellefeltet på grunn av dets lave kostnader og gode fotoelektriske konverteringseffektivitet.

Enkeltkrystall silisium

Strukturelle egenskaper til enkrystall silisium:Enkeltkrystall silisiumhar en høyt ordnet krystallstruktur, og silisiumatomer er ordnet i et kontinuerlig gitter i henhold til diamantgitteret. Denne strukturen gir en krystall silisium utmerket elektronoverføringsytelse og fotoelektrisk konverteringseffektivitet. I enkeltkrystallsilisium fører konsistensen til atomarrangementet til fravær av korngrenser i makroskopisk skala, noe som er avgjørende for ytelsen til halvlederenheter.

Produksjonsprosess avenkeltkrystall silisium: Produksjonen av enkrystall silisium utføres vanligvis ved Czochralski-prosessen eller Float Zone-prosessen. Czochralski-prosessen innebærer sakte å trekke smeltet silisium gjennom en frøkrystall for å danne en enkelt krystall. Float Zone-prosessen er å fremstille enkeltkrystall silisium ved lokal smelting og omkrystallisering. Disse metodene krever høypresisjonsutstyr og prosesskontroll for å sikre kvaliteten og ytelsen til enkeltkrystall silisium.

Monokrystallinsk silisiumhar høy elektronmobilitet og ledningsevne, så det er mye brukt i elektroniske enheter og integrerte kretser. Den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til monokrystallinsk silisium er også høy, noe som gjør det til et viktig materiale for solceller.

Monokrystallinsk silisium brukes hovedsakelig i high-end halvlederenheter, integrerte kretser, lasere og andre felt med høye ytelseskrav. Dens utmerkede elektroniske egenskaper gjør det mulig å møte behovene til høyhastighets og høypresisjon elektronisk utstyr.

Polykrystallinsk silisium

Strukturelle egenskaper til polykrystallinsk silisium: Polykrystallinsk silisium er sammensatt av mange små krystaller (korn), og det er visse forskjeller i krystallorienteringen og størrelsen på disse kornene. Gitterstrukturen til polykrystallinsk silisium er relativt rotete og ikke så ryddig som enkeltkrystallinsk silisium. Til tross for dette spiller polykrystallinsk silisium fortsatt en viktig rolle i noen applikasjoner.

Produksjonsprosess av polykrystallinsk silisium: Fremstillingen av polykrystallinsk silisium er relativt enkel. Silisiumråmaterialer avsettes vanligvis på et substrat ved kjemisk dampavsetning (CVD) eller Siemens-metode for å danne polykrystallinsk silisium tynn film eller bulkmateriale. Disse metodene har lavere produksjonskostnader og raskere produksjonsprosesser enn enkrystallinsk silisium.

På grunn av sin polykrystallinske struktur er de elektriske egenskapene til polykrystallinsk silisium litt lavere enn for enkeltkrystallinsk silisium, hovedsakelig fordi det dannes spredningssentre for bærere ved korngrensene. Den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til polykrystallinsk silisium er vanligvis lavere enn for enkeltkrystallinsk silisium, men på grunn av kostnadsfordelen har det blitt mye brukt innen solceller.

Polykrystallinsk silisium brukes hovedsakelig i solcellepaneler, fotovoltaisk kraftproduksjon og andre felt. Selv om effektiviteten er relativt lav, gjør kostnadsfordelen polysilisium til en viktig del av storskala solenergiproduksjon.