1,245 Views
Favorite
การสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนเริ่มต้นจากการปลูกผลึกซิลิคอนก่อน โดยนำซิลิคอนที่ถลุงแล้วมาเป็นวัตถุดิบเพื่อหลอมละลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ ๑๔๐๐ องศาเซลเซียส แล้วจึงดึงผลึกจากของเหลวโดยการลดอุณหภูมิอย่างช้า ๆ จนได้แท่งซิลิคอนซึ่งเป็นของแข็งแล้วจึงนำมาตัดเป็นแว่น ๆ เมื่อได้แว่นผลึกซิลิคอนแล้วจึงนำมาแพร่ซึมด้วยสารเจือปนต่าง ๆ เพื่อสร้างหัวต่อพีเอ็นภายในเตาแพร่ซึมที่มีอุณหภูมิสูงประมาณ ๙๐๐ องศา - ๑๐๐๐ องศาเซลเซียส ก่อนที่จะนำไปทำชั้นต้านการสะท้อนแสงด้วยเตาออกซิเดชั่นที่มีอุณหภูมิสูงเช่นเดียวกัน ขั้นตอนสุดท้ายจึง ได้แก่ การทำขั้วไฟฟ้าสองด้านด้วยการฉาบไอโลหะภายใต้สุญญากาศ เมื่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์เสร็จเรียบร้อยแล้วจะต้องนำไปทดสอบประสิทธิภาพด้วยแสงอาทิตย์เทียมและวัดหาลักษณะสมบัติทางไฟฟ้าต่อไป
นอกจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากผลึกซิลิคอนแล้วเรายังสามารถประดิษฐ์สร้างเซลล์แสงอาทิตย์จากอะมอร์ฟัสซิลิคอนซึ่งมีลักษณะเป็นฟิล์มบางได้อีกด้วย อะมอร์ฟัสซิลิคอนจะเตรียมได้จากการแยกสลายก๊าซไซเลน (Silane Gas : SiH(,๔)) ให้เป็นอะมอร์ฟัสซิลิคอนแล้วฉาบบนฐานแล้วหรือสเตนเลสสตีล ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้โปร่งแสงหรือโค้งงอได้จึงมีการประยุกต์ที่แตกต่างไปจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากผลึกซิลิคอน
อุปกรณ์ที่ใช้แยกสลายก๊าซไซเลนนี้ ได้แก่ เครื่อง Plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) โดยผ่านก๊าซไซเลนเข้าไปในครอบแก้วที่มีขั้วไฟฟ้าสำหรับความถี่สูง ไฟฟ้าความถี่สูง (3MHz) จะทำให้ก๊าซแยกสลายเกิดสภาพเป็นพลาสมาขึ้น อะตอมของซิลิคอนที่เป็นผลิตผลจากการแยกสลายก๊าซไซเลนจะตกลงบนฐานแก้วหรือสเตนเลสสตีลที่วางอยู่ภายในครอบแก้วนั้น เกิดเป็นฟิล์มบางของอะมอร์ฟัสซิลิคอนที่หนาเพียงไม่เกิน ๑ ไมครอน (๑ ใน ๑,๐๐๐ ของ มิลลิเมตร) ในขณะที่แยกสลายก๊าซไซเลนนั้นจะมีการผสมก๊าซฟอสฟีนและก๊าซไดโบเรนเข้าไปด้วยเพื่อเป็นสารเจือปนจึงสามารถสร้างหัวต่อพีเอ็นหรือ พี - ไอ - เอ็น ได้เช่นเดียวกับผลึกซิลิคอนเพื่อใช้เป็นโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ ส่วนขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอะมอร์ฟัสซิลิคอนนี้มักใช้ขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงที่ทำจาก ITO (Indium Tin Oxide) จึงทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ดูเรียบง่าย
ส่วนเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดแกลเลียมอาร์เซไนด์นั้นเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงและราคาแพง เนื่องจากวัดสุแกลเลียมอาร์เซไนด์มีราคาแพงและใช้เครื่องมือในการสร้างที่สลับซับซ้อน ได้แก่ เตาปลูกชั้นผลึกจากสถานะของเหลว (LPE : Liquid Phase epitaxy) และเครื่องปลูกชั้นผลึกด้วยลำโมเลกุล (MBE : Molecular Beam Epitaxy) ซึ่งใช้ในการปลูกชั้นผลึกที่เป็นหัวต่อพีเอ็นเช่นเดียวกับเทคนิคอื่น ๆ
