Monokristalin silikon

Monokristalin silikon (veya "tek kristalli Silisyum", "tek-kristal Si", "mono k-Si" veya sadece mono-Si) bugün hemen hemen her elektronik ekipmanda kullanılan mikroçipler için temel bir malzemedir. Monokristalin silikon fotovoltaikde, güneş hücrelerinde ışık emici madde olarak kullanılır.

Tek bir kristal silikon yapıda bulunur. Hücreleşmez, düzensiz ve boşluklu yapı oluşturmaz. Mono-Si sadece son derece saf silisyumdan imal edilir.Czochralski adı verilen, silisyumun saflaştırılması ve kristalleştirilmesi işlemiyle, silindir külçeler halinde üretilir. Bu silindirler daha sonra elmas kesicilerle birkaç yüz mikron kalınlığında kesilir.^[1]

Monokristalin silikon, silikon çağının en önemli materyallerindendir. Çünkü, günümüzde, elektronik aletlerin ve bilişim sektörünün gelişimi, bu maddenin uygun maliyetlerle üretimine bağlıdır.^[2]

Monokristalin silikon, diğer allotropları olan düzensiz yapıdaki amorf silikon ve güneş pillerinde kullanılan polikristalin silikondan farklıdır.

Elektronikte mono-Si

Monokristalin silikon yarı iletken malzeme üretiminde kullanılır. Monokristalin silikonun; içerdiği hücreleşme miktarı, süreksizlik, mikro kusurlar, yabancı madde, kristalografik kusurlar gibi etkenler malzemenin elektronik özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Kusursuz monokristalin olmadan transistör tabanlı devreleri üretmek imkânsız olurdu. Bu nedenle elektronik sanayi, tesislerde büyük tek kristalli silikon üretmek için yatırımlar yapar.

Güneş hücrelerinde mono-Si

Monokristalin silikon yüksek verimli güneş pili üretiminde kullanılmaktadır. Güneş panellerinde kullanılan monokristalin silikon, mikro elektronikte kullanılanlara göre daha az kusursuzdur.

Pazar payı

2013 yılında, monokristal fotovoltaik güneş paneli piyasanın %36'sına sahiptir ve 12.600 mW güce denk gelir.^[3] Daha ucuz olan polikristalin silikon güneş panellerinden sonra ikinci sırada gelir.^[4]

Verimlilik

Mono-Si hücrelerinin laboratuvar verimliliği %25 ile tüm ticari güneş paneli sektöründe en yüksektir.(polisilikon hücreler (%20.4), CIGS hücreleri (%19.8), CdTe hücreleri (%19.6) ve a-Si cells (%13.4))^[5]

Galeri

Elmas kübik yapıda silisyum
VLSI aygıtı (Intel) monokristalin waferden üretilir
mono-Si hücrelerden yapılmış güneş paneli
poly-Si hücre (solda) ve mono-Si hücre (sağda).

Ayrıca bakınız

Kaynakça

Monocrystalline silicon maddesinden çevrilmiştir16 Ağustos 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Eylül 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Eylül 2014.
^ W.Heywang, K.H.Zaininger, Silicon: the semiconductor material 6 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., in Silicon: evolution and future of a technology, P.Siffert, E.F.Krimmel eds., Springer Verlag, 2004.
^ Photovoltaics Report, Fraunhofer ISE, July 28, 2014 9 Ağustos 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., pages 18,19
^ S.R.Wenham, M.A.Green, M.E.Watt., R.Corkish, Applied Photovoltaics 1 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Earthscan, 2007, Chapt. 2
^ Photovoltaics Report, Fraunhofer ISE, July 28, 2014 9 Ağustos 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., pages 24, 25

Bilim ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz.

[1] "Arşivlenmiş kopya". 8 Eylül 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Eylül 2014.

[2] W.Heywang, K.H.Zaininger, Silicon: the semiconductor material 6 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., in Silicon: evolution and future of a technology, P.Siffert, E.F.Krimmel eds., Springer Verlag, 2004.

[3] Photovoltaics Report, Fraunhofer ISE, July 28, 2014 9 Ağustos 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., pages 18,19

[4] S.R.Wenham, M.A.Green, M.E.Watt., R.Corkish, Applied Photovoltaics 1 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Earthscan, 2007, Chapt. 2

[5] Photovoltaics Report, Fraunhofer ISE, July 28, 2014 9 Ağustos 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., pages 24, 25

[1]