În 1876, Adams și Ziua au deschis un fenomen cu totul nou, care nu a fost explicat fizic la acel moment. Esența acestui fenomen a fost că, atunci când bara de seleniu a fost iluminată, o forță electrică independentă a apărut pe ea. Așa cum este uneori cazul cu noi descoperiri despre acest fenomen a fost în curând uitate, și numai în anii '30 ai acestui secol a fost redescoperite, a devenit cunoscut sub numele de efectul fotoelectric al stratului de barieră, și a găsit imediat o modalitate practică de a deveni baza de celule solare cu un strat de barieră.
Prima fotocelula de acest tip a fost făcută din oxid cupros și a avut o aplicare de mai mulți ani. Aproape simultan, a fost inventată o fotocelulă de seleniu, care a fost mult mai răspândită și nu și-a pierdut importanța în zilele noastre.
Tehnologia de fabricare a unei fotocelule de seleniu a suferit o serie de modificări de la inventarea sa.
In principiu, orice celulă cu stratul barieră, sau cum este numită, fotocelula supapei este un sistem format dintr-un substrat metalic, un strat subțire semiconductor și un electrod translucid metalic superior. In procesul de fabricare a substratului în fotocelula zona supapei sau în apropierea electrodului metalic semitransparent superior trebuie să formeze în mod necesar un strat barieră.
Substratul viitoarei celule solare are două funcții. Pe de o parte, este stratul de seleniu titularul friabil, care îl protejează împotriva deteriorării mecanice și, pe de altă parte, atunci când se realizează prin intermediul unui contact electric de încredere. În acest sens, substratul trebuie să fie masivă și realizate din tablă de oțel de 1,2 mm grosime. parte a substratului sub forma unui disc, care depus strat de seleniu este măcinat sau procesat prin sablarea la seleniu în strat să fie bine alipit discul de oțel. Temeinic substratul șlefuit se spală, se usucă și se suspendă în interiorul instalației clopot de vid polizate în jos de suprafață.
Stratul de seleniu este aplicat prin evaporare într-un vid. În acest scop, un cuptor electric de încălzire dintr-o spiră de nicrom este instalat sub clopotul unității de vid. În interiorul cuptorului este amplasată o mică pahar de sticlă de sticlă de molibden, care încarcă o anumită cantitate de seleniu topit. Discul de fier este situat la o distanță de 70-100 mm de ceașcă cu seleniu, dacă este posibil în mijloc pentru aplicarea uniformă a stratului.
După un vid de aproximativ 10-4 mm Hg este stabilit sub clopotul instalației de vid. Art. Prin înfășurarea cuptorului de încălzire, se trece un curent astfel încât selenul din paharul de sticlă se topește rapid și începe să se evapore. Apoi, curentul din cuptor este redus la o valoare care asigură un flux uniform de evaporare a materialului.
Pentru a obține fotocelule cu parametri buni, este necesar ca grosimea stratului semiconductor să fie de 0,1 mm.
Aplicarea stratului semiconductor prin evaporare în vid asigură exacte obținerea grosimii predeterminate și buna aderenta sa la suprafața aspră a discului: moleculele de zbor sau atomi de substanțe vaporizate ocupa toate depresiunile fine și rugozitatea suprafeței, rezultând într-un contact electric fiabil, cu unele relativ valoare cantitativă rezistență intermediară la interfața metal-semiconductor.
mod deteriorare seleniu este într-o formă amorfă modificată, are o rezistivitate foarte mare, și nu posedă încă proprietățile fotoelectrice dorite. Prin urmare, următoarea etapă a procesului este transferat din seleniu amorf în modificarea cristalină cu sensibilitate ridicată. În acest scop, discul acoperit cu seleniu, luată de sub capota, odată introduse într-un cuptor preîncălzit la o temperatură de 160-170 ° C. La scurt seleniu începe cristalizarea, însoțită de schimbarea culorii negre pe gri. După achiziționarea întregii suprafețe de intensitatea culorii seleniu gri a cuptorului este mărită, temperatura este adusă la 200-210 ° C și fotocelula următoare menținut timp de o jumătate până la două ore la această temperatură.
Electrodul de metal superior semitransparent are două cerințe de bază. În primul rând, trebuie să fie suficient de transparent în regiunea spectrală corespunzătoare și, în al doilea rând, pentru a evita pierderile inutile, trebuie să aibă o conductivitate electrică ridicată.
Experiența a arătat că cele mai bune rezultate sunt obținute atunci când electrodul superior este aplicat prin pulverizarea catodică.
Electrodul superior este la un potențial pozitiv ridicat. Materialul de pulverizare situat la un potențial negativ și bombardat cu ioni pozitivi de argon, datorită apariției descărcării de gaz într-un clopot umplut cu argon la o presiune de 0,1-0,15 mm Hg. Art.
În timpul pulverizării cu catod, suprafața seleniului este încălzită. Pentru a evita supraîncălzirea, pulverizarea se efectuează pe perioade scurte de timp de 10-12 secunde, cu o pauză de 3-5 minute.
Dischetele finalizate, sensibilizate, sunt asamblate într-un dorn ebonit sau plastic, cu două cleme extrase.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: