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Silicio Multicristalino

Las técnicas para la producción de silicio multicristalino son más simples, y por lo tanto más baratas, que las necesarias para el material monocristalino. Sin embargo, la calidad del material multicristalino es menor que la del material monocristalino debido a la presencia de granos. Los límites de los granos introducen regiones localizadas de alta recombinación debido a la introducción de niveles de energía de defectos adicionales en la banda prohibida, reduciendo así la vida útil total del portador minoritario del material. Además, los límites de grano reducen el rendimiento de células solares bloqueando los flujos de portadores y proporcionando vías de shunt para el flujo de corriente a través de la unión p-n.

Growth of multicrystalline silicon
Crecimiento de un bloque de silicio multicristalino.

It used to be thought that large grain crystals were the most suitable for multicrystalline silicon solar cells since larger crystals meant fewer grain boundaries. However, in recent years it was found that smaller grains gave lower stress at the ground boundaries so they were less electrically active (lower recombination). Presently, most multicystalline silicon for solar cells is grown using a process where the growth is seeded to produce smaller grains and referred to as "high performance multi"1

Bloque de silicio multicristalino después del crecimiento. El bloque se corta en ladrillos y luego los ladrillos se cortan en obleas.

Para evitar pérdidas significativas por recombinación en los límites de grano, se requieren tamaños de grano del orden de al menos unos pocos milímetros [1]. Esto también permite que los granos individuales se extiendan desde el frente hacia atrás de la célula, proporcionando una menor resistencia al flujo de portadores y, generalmente, disminuyendo la longitud de los límites de grano por unidad de célula. Este material multicristalino se utiliza ampliamente para la producción de células solares comerciales.

En el límite entre dos granos del cristal, los enlaces son deformados, degradando las propiedades electrónicas.

multicrystalline wafer

Una oblea multicristalina de 10 x 10 cm2. La oblea se ha texturado de modo que los granos de orientación diferente se muestren como claros y oscuros..