بستر یک سلول خورشیدی تک کریستالی معمولاً یک ویفر نازک است که از یک کریستال سیلیکونی با خلوص بالا ساخته شده است. این ویفر سیلیکونی به عنوان ماده پایه ای عمل می کند که لایه ها و اجزای مختلف سلول خورشیدی بر روی آن ساخته شده است. انتخاب یک بستر تک کریستالی برای دستیابی به سطح بالایی از راندمان در تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی بسیار مهم است.
در اینجا چند نکته کلیدی در مورد بستر سلول های خورشیدی تک کریستالی وجود دارد:
سیلیکون با خلوص بالا: زیرلایه از سیلیکونی تشکیل شده است که برای حذف ناخالصی‌ها، فرآیند تصفیه را طی کرده است و سطح خلوص بالایی را تضمین می‌کند. این برای خواص نیمه هادی مواد ضروری است.
ساختار تک کریستالی: سیلیکون مورد استفاده در سلول های خورشیدی تک کریستالی یک بلور واحد است، به این معنی که ساختار اتمی آن در سراسر شبکه کریستالی بسیار منظم و یکنواخت است. این برخلاف سلول های خورشیدی پلی کریستالی است که از کریستال های متعدد ساخته شده اند.
روش Czochralski: کریستال سیلیکونی که به عنوان بستر استفاده می شود، اغلب با استفاده از روش Czochralski رشد می کند، فرآیندی که شامل بیرون کشیدن آهسته یک بلور از یک مذاب سیلیکون مذاب است. این روش منجر به یک شمش بزرگ و استوانه‌ای می‌شود که از آن ویفرهای نازکی برای تولید سلول‌های خورشیدی بریده می‌شود.
یکنواختی: ساختار تک کریستالی به یکنواختی مواد کمک می کند و اجازه می دهد تا خواص الکتریکی ثابت در کل بستر وجود داشته باشد. این یکنواختی برای دستیابی به راندمان و عملکرد بالا در سلول خورشیدی مفید است.
ضخامت: بستر معمولاً یک ویفر نازک است و ضخامت آن بسته به طراحی خاص و فرآیند ساخت متفاوت است. ویفرهای نازک تر اغلب برای کاهش هزینه مواد و بهبود انعطاف پذیری ترجیح داده می شوند.
این بستر پایه ای را برای ایجاد لایه های نوع N و P، تشکیل اتصال PN و عملکرد کلی سلول خورشیدی فراهم می کند. ساختار تک کریستالی زیرلایه یک عامل کلیدی در خواص الکتریکی عالی سلول های خورشیدی تک کریستالی است و آنها را به یکی از کارآمدترین انواع سلول های خورشیدی موجود تبدیل می کند.
