صناعة الخلايا الكهروضوئية

​

^مقدمة:

تتكون عملية تصنيع الخلايا الكهروضوئية من سلسلة من العمليات الدقيقة بدءً من إذابة السيليكون وانتهاءً بخلايا قادرة على امتصاص الطاقة الضوئية وإنتاج حاملات الشحنة عن طريق وصلة PN.^

**صناعة الخلايا الكهروضوئية:**

& تبدأ العملية بوضع ما يقارب 100 كيلوغرام من حجارة السيليكون (Polysilicon rocks) المبينة في الشكل في بوتقة من الكوارتز بجذر، ويوضع معها قرص من السيليكون الشائب بالبورون مما يضمن أن السيليكون الناتج سوف يكون من النوع P وسوف يتضمن حاملات شحنة موجبة، يتم عزل البوتقة بوضعها ضمن جدران سميكة من الغرانيت وتوضع ضمن فرن اسطواني.

الشكل 1: عملية إذابة السيليكون

 الشكل 2: بلورة السيليكون الاسطوانية 

عندما تصل درجة الحرارة إلى 1370° مئوية تقريباً (أي 2500 فهرنهايت) يذوب السيليكون في الداخل ويتحول إلى سائل لامع، وعندما تظهر أجهزة المراقبة الحاسوبية درجة الحرارة والظروف الجوية المناسبة يتم خفض بلورة من السيليكون تسمى (بذرة) معلقة من كابل ضيق متصل بأداة دوارة فوق الفرن ببطء في المصهور، وتبدأ البوتقة بالدوران وخلية (بذرة) السيليكون بالدوران بالاتجاه المعاكس ويتجمد السيليكون حولها ليصبح له نفس البنية البلورية الخاصة بها، وتنمو البلورة مع صعود الخلية ببطء لتكبر طولياً بقطر متحكم به.

وبعد مرور ثلاثة أيام ونصف منذ تحميل البوتقة بالسيليكون وبعد ساعات من التبريد إلى حوالي 148° مئوية (أو 300 فهرنهايت) يتم رفع حجرة الفرن عن البوتقة لتظهر بلورة اسطوانية كما في الشكل الجانبي جاهزة للانتقال إلى العملية التالية.

يتم قص نهايات البلورة لنحصل على أسطوانة ذات قطر موحد، ثم يتم قصها إلى سبائك بطول معين (قدمين أو 0.6 متر) باستخدام مناشير سلكية، وتوضع كل 16 من هذه الأسطوانات جنباً إلى جنب داخل آلة التقطيع السلكي لتصبح ذات مقطع مربع مع زوايا دائرية كما في الشكل.

الشكل 3: تقطيع سبائك السيليكون الاسطوانية باستخدام المناشير السلكية 

​