Найден способ производства более дешевых и гибких многослойных пластин из кристаллического кремния

14 июня 2013
0

Группа ученых из Центра наноинженерных исследований (CRNE) и с кафедры электронной инженерии Каталонского политехнического университета (Испания) нашла более быстрый и доступный способ производства материалов из кристаллического кремния. Результаты этой работы получили освещение в онлайн-версии журнала Applied Physics Letters.

Пластины из кристаллического кремния толщиной примерно в 10 мкм стоят дорого, но очень привлекательны для специалистов в области микроэлектроники. В среднесрочной перспективе кремниевые пластины также могут найти себе применение в сфере фотовольтаики – в процессе превращения солнечного света в электричество и в производстве более доступных, гибких и легких солнечных ячеек.

Найден способ производства более дешевых и гибких многослойных пластин из кристаллического кремния
— Найден способ производства более дешевых и гибких многослойных пластин из кристаллического кремния

В последние годы появлялись методики получения все более тонких кремниевых пластин из монокристаллических цилиндрических брусков. Слои, снимаемые с таких брусков посредством многорезцовой пилы с абразивным материалом, обладают толщиной минимум в 150 мкм. Получить более тонкие пластины сложнее, поскольку существующие методы позволяют создавать только по одной пластине за раз. Более того, в этом процессе теряется половина кремния.

Технология, разработанная исследовательской группой, в которую вошли Давид Эрнандес, Трифон Трифонов, Моисес Гарин и руководитель проекта, профессор Рамон Алькубилья, позволяет всего за один этап создавать из одной пластины кремния большое количество кристаллических слоев контролируемой толщины. В результате получается своего рода кремниевый мильфей, причем быстрее и дешевле, чем при использовании других методов.

Разработанная учеными методология основана на создании в материале маленьких пор и использование в процессе производства высокой температуры. Множество отдельных кремниевых пластин получается за счет тщательного контролирования профиля пор, что позволяет задавать количество слоев и их толщину. Затем слои «мильфея» разделяются посредством отслаивания. Получаемое в итоге количество слоев определяется толщиной их самих и изначальной толщиной пластины. Из одной 300-миллиметровой пластины испанским исследователям удавалось создавать до 10 тонких пластин толщиной 5–7 мм.

Процесс разрезания кремния на пластины, например, при производстве солнечных ячеек, совершенствуется. Толщина пластин сокращается, а эффективность повышается, что выражается в снижении производственных затрат. Ученые показали, что, несмотря на меньшую толщину, пластины сохраняют хорошую способность к поглощению энергии и преобразованию ее в электричество.

Комментарии (0)

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    При использовании материалов данного сайта прямая и явная ссылка на сайт www.radiomaster.net обязательна. 0.3525 s
    Яндекс.Метрика Rambler's Top100