Otočni fotonaponski sustav - FER - Sveučilište u Zagrebu

3.3.2. Tehnologija tankog filma
U osamdesetim godinama prošlog stoljeća počela su intenzivnija
istraživanja na razvoju tehnologije tankog filma. Poluvodički materijal nanosi se
procesom naparavanja na podlogu dovoljno niske cijene i dobrih optičkih
svojstava (najčešće staklo). Kao poluvodiči koriste se amorfni silicij, bakar-indij
diselenid (CIS) i kadmij-telurid (CdTe). Zbog visokog koeficijenta apsorpcije
svjetlosti film poluvodiča debljine 1-6 μm je dovoljan za učinkovit fotonaponski
efekt. Sam proces naparavanja odvija se na temperaturama između 200 i 600
˚C. Manje količine poluvodičkog materijala i manji utrošak energije unatoč nižoj
učinkovitosti čine tehnologiju tankog filma konkurentnom još uvijek dominantnoj
tehnologiji kristaličnog silicija.
Amorfni silicij
Na temperaturama između 200 i 250 ˚C silan (SiH 4) se iz plinovite faze
deponira na staklo gdje stvara sloj amorfnog silicija. Zbog nepravilne kristalne
rešetke nosioci naboja imaju vrlo malu srednju difuzijsku duljinu pa se obično
koristi p-i-n struktura odnosno između p i n tipa poluvodiča nanosi se intrinsični
sloj. Nedostatak ćelija od amorfnog silicija je niska učinkovitost od svega 5 do 7
posto u stabiliziranom stanju, te degradacija učinkovitosti tijekom prvih 6 do 12
mjeseci rada (tzv. Staebler-Wronski efekt). Da bi se povećala učinkovitost i
smanjio efekt degradacije često se koristi višestruka p-i-n struktura pri čemu se
svaki p-i-n sloj optimizira za određenu valnu duljinu svjetlosti. Zbog dobrog
koeficijenta apsorpcije difuzne svjetlosti ćelije se često koriste za napajanje
malih elektroničkih uređaja u uvjetima smanjene osvijetljenosti.
23