Creazione di energia elettrica dalla luce solare è pensato da molti come una tecnologia chiave nel rispondere alle richieste di energia dell'umanità nel XXI secolo. Poiché l'elettricità solare è stati inventati, i pannelli fotovoltaici e tecnologie simili sono state fatte in gran parte di silicio per condurre i fotoni della luce solare in energia elettrica utilizzabile. Tuttavia, questo silicone dovrà essere altamente purificato. Il processo di data mining e poi purificare silicio è complicato.
Istruzioni
• Miniera e produrre o ghiaia di quarzite o quarti schiacciati. Quarzite ghiaia o schiacciati quarti sono il fondamento per la creazione di silicio di grado solare.
• Inserire il biossido di silicio di ghiaia di quarzite o quarti schiacciati in un forno ad arco elettrico. Applicare l'arco di carbonio all'interno del forno per rilasciare l'ossigeno dalla ghiaia di quarzite o quarti schiacciati. I prodotti di questo processo sono biossido di carbonio e silicio fuso. Questi forni speciali raggiungono temperature oltre 2.500-gradi Fahrenheit. Questo processo purifica il silicio a circa il 98 per cento. Tuttavia, silicio di grado solare (o semiconduttore-grade) richiede una maggiore purezza. Il livello di purezza del 98 per cento è noto come silicio di grado metallurgico, che può essere utilizzato in acciaio, alluminio e altre industrie.
• Rimuovere il silicone liquido e metterlo in una camera separata, riscaldata. All'interno della camera riscaldata, spostare una canna fatta di silicio impuro attraverso il silicone liquido. Ripetere più volte nella stessa direzione. Questo processo di ulteriore purifica il silicio trascinando via le impurità verso un'estremità dell'asta. La sezione impura dell'asta può quindi essere tagliare via.
• Inserire un seme di cristallo di silicio il silicio fuso. Rimuovere e ruotare il cristallo di seme di silicio. Come il seme di silicio viene rimosso e ruotato, forma un lingotto di silicio cilindrico o boule. Perché le impurità a stare dietro all'interno del silicio liquido, questo Lingotto è altamente purificato. Questo processo è chiamato il processo Czochralski. Boro può anche essere introdotto al silicio in questa fase (Vedi punto 6). Questi lingotti di silicio policristallino sono la spina dorsale delle celle solari.
• Tagliare il Lingotto di silicio con una sega di diamante circolare o multifilo specializzati. Il pezzo di silicio altamente purificato risultante è denominato un wafer di silicio. Queste cialde sono meno di un centimetro di spessore e possono essere tagliate fuori i lingotti a forma circolare, rettangolare o esagonale. Forme rettangolari o esagonale sono meglio perché, a differenza di cerchio tagli, essi possono essere messi insieme perfettamente.
• Sigillare i wafer di silicio in un altro forno e calore appena sotto il punto di fusione del silicio, che è di circa 2.500-gradi Fahrenheit. Questo passaggio dovrebbe essere fatto con fosforo gas che circonda i wafer di silicio. Il silicio si avvicina liquefazione diventa più poroso, e questo permette il fosforo entrare il silicio. Un altro metodo per raggiungere questo obiettivo è quello di sparare gli ioni fosforo nel silicio usando un acceleratore di particelle piccole; controllo della velocità degli ioni controlla la profondità in cui essi penetrare. Boro e fosforo è drogato nel silicio per meglio regolare i livelli di elettroni all'interno del silicio. In questo modo il silicio di condurre l'elettricità a un livello più efficiente.
• Aggiungere un rivestimento anti-riflettente per i dischi di silicio. Un popolare anti-riflettente chimico utilizzato è biossido di titanio. L'introduzione di un rivestimento anti-riflettente per i dischi di silicio aumenta la loro capacità di assorbire la luce solare.