זונ -ענערגיע דזשענעריישאַן, ווי אַ פירנדיקע ריינע ענערגיע לייזונג, האט באַקומען באַדייטנדיקע אויפמערקזאַמקייט פון דער אינדוסטריע. אויב איר זענט אינטערעסירט, לאָמיר זיך אַרײַנטאָן אין דער סטרוקטור פון זונ - צעלן און די פֿאַרבונדענע פאָטאָוואָלטאַישע מאַטעריאַלן.
זונ-ענערגיע דזשענעריישאַן, אָפט גערופן זונ - צעלן, קאָנווערטירט גלייך זונשייַן אין עלעקטריע. אין זונ פּאַנאַלז, פאָטאָנען פון דער זון אַרויסנעמען עלעקטראָנען פון די אַטאָמישע בינדונגען פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן. ווען די עלעקטראָנען ווערן געצוואונגען צו רירן זיך אין דער זעלבער ריכטונג, דזשענערירן זיי אַן עלעקטרישן קראַנט וואָס קען אָדער שטאַרקן עלעקטראָנישע דעוויסעס אָדער ווערן געפֿיטערט אין די עלעקטרישע נעץ.
זינט דער פראנצויזישער פיזיקער אלעקסאנדער-עדמאנד בעקערעל האט ערשט טעאריזירט פאטאוואטאלע טעכנאלאגיע אין 1839, איז זונ-ענערגיע דזשענעריישאַן געווען א שליסל טעמע פון פארשונג. היינט, מיט גרויסע פארשונג טימז פון די פאראייניגטע שטאטן, יאפאן, און אייראפע וואס פארשנעלערן די קאמערציאליזאציע פון זייערע זונ סיסטעמען, פארברייטערט זיך דער אינטערנאציאנאלער מארקעט פאר דער פאטאוואטאלע אינדוסטריע ווייטער.
פאָטאָוואָלטאַישע מאָדולן
כאָטש די מאַטעריאַלן אין פאָטאָוואָלטאַישע סיסטעמען זענען אַנדערש, באַשטייען אַלע מאָדולן פון עטלעכע שיכטן פון דער פראָנט-זייטיגער זייט ביז דער הינטן. זונשייַן גייט ערשט דורך אַ פּראַטעקטיוו שיכט (געוויינטלעך גלאָז), דערנאָך דורך אַ טראַנספּאַרענט קאָנטאַקט שיכט אין דער צעל אַליין. אין צענטער פון דעם מאָדול איז דער אַבזאָרבער מאַטעריאַל, וואָס כאַפּט פאָטאָנען צו דזשענערירן עלעקטרישן קראַנט. דער טיפּ האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל געניצט דעפּענדס אויף די ספּעציפֿישע באדערפענישן פון דער פאָטאָוואָלטאַיש סיסטעם.
אונטער דעם אַבזאָרבער מאַטעריאַל איז די הינטערשטע מעטאַל שיכט, וואָס פֿאַרענדיקט דעם עלעקטרישן קרייַז. אונטער דער מעטאַל שיכט איז אַ קאָמפּאָזיט פֿילם שיכט, וואָס מאַכט וואַסערפּרוף און איזאָלירט דעם מאָדול. פֿאָטאָוואָלטאַישע מאָדולן זענען אָפֿט אויסגעשטאַט מיט אַן נאָך פּראַטעקטיוו הינטערשטער שיכט געמאַכט פֿון גלאָז, אַלומינום צומיש, אָדער פּלאַסטיק.
האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן
האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן אין פאָטאָוואָלטאַיק סיסטעמען קענען זיין סיליקאָן, פּאָליקריסטאַלין דין פילמען, אָדער מאָנאָקריסטאַלינע דין פילמען. סיליקאָן מאַטעריאַלן אַרייַננעמען מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן, פּאָליקריסטאַלין סיליקאָן, און אַמאָרפֿיש סיליקאָן. מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן, מיט זיין רעגולערער סטרוקטור, האט אַ העכערע פאָטאָוואָלטאַיק קאָנווערסיע עפֿעקטיווקייט ווי פּאָליקריסטאַלין סיליקאָן.
אין אמארפֿישן סיליקאָן, זענען סיליקאָן אַטאָמען צופֿעליק פֿאַרטיילט, וואָס רעזולטירט אין אַ נידעריקער קאָנווערסיע עפֿעקטיווקייט קאַמפּערד צו מאָנאָקריסטאַלישן סיליקאָן. אָבער, אמארפֿישן סיליקאָן קען כאַפּן מער פֿאָטאָנס, און צוזאַמענשטעלן עס מיט עלעמענטן ווי דזשערמאַניאַם אָדער קאַרבאָן קען פֿאַרבעסערן דעם אייגנשאַפֿט.
קופּער אינדיום דיסעלעניד (CIS), קאַדמיום טעלוריד (CdTe), און דין-פילם סיליקאָן זענען אָפט געניצטע פּאָליקריסטאַלין דין-פילם מאַטעריאַלן. הויך-עפעקטיוו מאַטעריאַלן ווי גאַליום אַרסעניד (GaAs) אָפט אַנטהאַלטן מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן דין פילמען. די מאַטעריאַלן ווערן אויסגעקליבן פֿאַר ספּעציפֿישע פאָטאָוואָלטאַישע אַפּליקאַציעס באַזירט אויף יינציקע אייגנשאַפֿטן ווי קריסטאַליניטי, באַנד גאַפּ גרייס, אַבזאָרפּציע קייפּאַבילאַטיז, און גרינגקייט פון פּראַסעסינג.
עקסטערנע פאַקטאָרן וואָס ווירקן אויף האַלבקאָנדוקטאָרן
די אַטאָמישע אָרדענונג אין אַ קריסטאַל סטרוקטור באַשטימט די קריסטאַליניטעט פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן, וואָס האָט אַ דירעקטע השפּעה אויף די אָפּצאָל טראַנספּאָרט, קראַנט געדיכטקייט, און ענערגיע קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייט פון זונ - צעלן. די באַנד גאַפּ פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן באַציט זיך צו דער מינימום ענערגיע וואָס איז נויטיק צו באַוועגן עלעקטראָנען פון אַ געבונדענעם צושטאַנד צו אַ פרייען צושטאַנד (וואָס ערלויבט קאַנדאַקשאַן). די באַנד גאַפּ, טיפּיש באַצייכנט ווי Eg, באַשרייבט דעם ענערגיע חילוק צווישן די וואַלענס באַנד (נידעריק ענערגיע) און די קאַנדאַקשאַן באַנד (הויך ענערגיע).
דער אַבזאָרפּציע קאָעפֿיציענט קוואַנטיפֿיצירט די דיסטאַנץ וואָס אַ פֿאָטאָן פֿון אַ באַשטימטער כוואַליע לענג קען דורכדרינגען אַ מעדיום איידער עס ווערט אַבזאָרבירט. עס ווערט באַשטימט דורך דעם מאַטעריאַל פֿון דער צעל און די כוואַליע לענג פֿון דעם אַבזאָרבירטן פֿאָטאָן.
די קאָסטן און גרינגקייט פון פּראַסעסינג פֿאַרשידענע האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן און דעוויסעס דעפּענדס אויף פילע סיבות, אַרייַנגערעכנט די טיפּ און וואָג פון מאַטעריאַלס געניצט, פּראָדוקציע ציקלען, און די מיגראַציע קעראַקטעריסטיקס פון דער צעל אין דער דעפּאָזיציע קאַמער. יעדער פאַקטאָר שפּילט אַ קריטיש ראָלע אין טרעפן ספּעציפיש פאָטאָוואָלטאַיק דזשענעריישאַן באדערפענישן.
