فوٹو وولٹک پینلز میں پولی کرسٹل لائن سلیکن اور مونو کرسٹل لائن سلیکن کے درمیان فرق

1 پولی کرسٹل لائن سلکان کیا ہے؟

پولی کرسٹل لائن سلکان (پولی سی یا پولی سیلیکون) ایک سیمی کنڈکٹر مواد ہے جو عام طور پر فوٹو وولٹک خلیوں اور الیکٹرانک اجزاء کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ متعدد دانوں (کرسٹل ذرات) پر مشتمل ہے جو حدود میں ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں، لیکن ہر دانے کے اندر جوہری ترتیب ترتیب دی گئی ہے۔ پولی کرسٹل لائن سلکان سولر فوٹوولٹک سیلز کی تیاری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ فوٹو وولٹک ماڈیولز میں، پولی کرسٹل لائن سلکان سیل شمسی پینل بنانے کے لیے سیریز اور متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ یہ سولر پینل شمسی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

اس کے علاوہ، یہ بعض الیکٹرانک اجزاء جیسے ٹرانجسٹرز اور انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے گیٹ میٹریل بنانے کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔

پولی کرسٹل لائن سلکان کی خصوصیات:

پولی کرسٹل لائن ڈھانچہ:پولی کرسٹل لائن سلکان ایک سے زیادہ دانوں پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں ہر دانے کے اندر ایٹموں کو منظم طریقے سے ترتیب دیا جاتا ہے، لیکن ایٹموں کو اناج کے درمیان کی حدود میں تصادفی طور پر ترتیب دیا جاتا ہے۔ یہ اناج مختلف سائز اور واقفیت رکھتے ہیں۔

نسبتاً کم قیمت:پولی کرسٹل لائن سلکان کی پیداوار کا عمل نسبتاً آسان اور سرمایہ کاری مؤثر ہے، جو اسے بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں بناتا ہے۔ اس سے پولی کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک سیلز کو مارکیٹ میں قیمت کا فائدہ ملتا ہے۔

کم کارکردگی:اناج کی حدود کی موجودگی کی وجہ سے، پولی کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک سیلز کی فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی کارکردگی عام طور پر مونو کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک سیلز سے کم ہوتی ہے۔ اناج کی حدود میں نقائص کیریئر کے دوبارہ ملاپ کا سبب بن سکتے ہیں، اس طرح بیٹری کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔

پولی کرسٹل لائن سلکان کی پیداوار کا عمل:

خام مال کی صفائی:پولی کرسٹل لائن سلکان کی پیداوار عام طور پر میٹالرجیکل گریڈ سلکان (MG Si) سے شروع ہوتی ہے، جس کو سب سے پہلے سلیکان سے نجاست کو دور کرنے اور اعلیٰ طہارت والا سلکان خام مال تیار کرنے کے لیے صاف کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والا طریقہ سیمنز کا عمل ہے، جو کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) کے ذریعے اعلیٰ پاکیزگی والی پولی کرسٹل لائن سلکان حاصل کرتا ہے۔

کمی کا عمل:میٹالرجیکل گریڈ سلکان ہائیڈروجن کلورائد کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ ٹرائکلوروسیلین (HSiCl₃) پیدا ہو، جسے پھر کشید کے ذریعے پاک کیا جاتا ہے۔ آخر میں، اعلی طہارت پولی کرسٹل لائن سلکان پیدا کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر ٹرائکلوروسیلین کو کم کیا جاتا ہے۔

رد عمل کا عمل:میٹالرجیکل گریڈ سلکان ہائیڈروجن کلورائد (HCl) کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ ٹرائکلوروسیلین (HSiCl₃) اور دیگر ضمنی مصنوعات تیار کرے۔ Si+3HCL→HSiCl₃+H₂

پنڈ:اعلی پاکیزگی والے پولی کرسٹل لائن سلکان کو پگھلا کر پولی کرسٹل لائن سلکان انگوٹ کے بڑے ٹکڑوں میں ڈالا جاتا ہے۔ ٹھنڈا ہونے کے بعد، یہ انگوٹ مختلف سمتوں کے ساتھ ایک سے زیادہ سلیکون دانوں پر مشتمل ہوتے ہیں۔

سلائسنگ:پولی کرسٹل لائن سلکان انگوٹس کو سلائسر کے ذریعے پتلی سلائسوں میں کاٹا جاتا ہے، جنہیں ویفرز کہا جاتا ہے اور فوٹو وولٹک سیل بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

پولی کرسٹل لائن سلکان ویفرز کی کھوج اور درجہ بندی

آپٹیکل معائنہ:پولی کرسٹل لائن سلکان ویفرز کی سطح کے معیار اور کرسٹل ڈھانچے کا معائنہ کرنے کے لیے آپٹیکل معائنہ کا سامان استعمال کریں۔

برقی کارکردگی کی جانچ:پولی کرسٹل لائن سلکان ویفرز کی برقی خصوصیات کی جانچ کرنا، جیسے اقلیتی کیریئر کی زندگی بھر، چالکتا وغیرہ۔

معیار کی درجہ بندی:ٹیسٹ کے نتائج کی بنیاد پر، پولی کرسٹل لائن سلکان ویفرز کو معیار اور کارکردگی کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ اعلیٰ معیار کے سلکان ویفرز کو موثر فوٹوولٹک سیل مینوفیکچرنگ کے لیے استعمال کیا جائے۔

2 monocrystalline سلکان کیا ہے؟

مونوکرسٹل لائن سلکان ایک اعلی طہارت کا سلکان مواد ہے جو ایک کرسٹل ڈھانچے پر مشتمل ہے۔ سنگل کرسٹل سلکان کا جوہری انتظام منظم ہے، کرسٹل کا ڈھانچہ مکمل ہے، اور اس میں بہترین برقی خصوصیات اور مکینیکل طاقت ہے۔ مونو کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک سیلز فی الحال مارکیٹ میں سب سے زیادہ موثر فوٹوولٹک سیلز میں سے ایک ہیں، اعلی فوٹو الیکٹرک کنورژن کی کارکردگی کے ساتھ اور مختلف فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز کے لیے موزوں ہیں۔ سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز جیسے انٹیگریٹڈ سرکٹس (ICs)، مائکرو پروسیسرز، میموریز، سینسرز وغیرہ کی تیاری کے لیے اہم مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اعلیٰ طہارت والے مونوکریسٹل لائن سلکان ویفرز (ویفرز) کو کاٹ، ڈوپڈ، اینچڈ، اور پیک کیا جاتا ہے۔ مختلف الیکٹرانک اجزاء اور چپس۔ Monocrystalline سلکان کو آپٹیکل لینز، انفراریڈ ونڈوز، لیزر ڈیوائسز اور بہت کچھ بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

پیداواری عمل:

1. خام مال کی تیاری:مونو کرسٹل لائن سلکان کے لیے خام مال اعلیٰ طہارت کا سلکان ہے، عام طور پر پیوریفائیڈ میٹالرجیکل گریڈ سلکان کا استعمال کرتے ہیں۔

2. پیداوار کا طریقہ:

Czochralski طریقہ (CZ طریقہ):

مرحلہ:ایک کروسیبل میں اعلی پاکیزگی والے سلکان کو پگھلائیں، مطلوبہ کرسٹل واقفیت کے ساتھ ایک واحد کرسٹل سلکان سیڈ کرسٹل ڈالیں، پھر آہستہ آہستہ گھمائیں اور سیڈ کرسٹل کو کھینچیں تاکہ سیڈ کرسٹل پر سلکان پگھل جائے، آہستہ آہستہ ایک واحد کرسٹل سلکان راڈ بنتا ہے۔

خصوصیات:CZ طریقہ بڑے قطر اور اعلیٰ طہارت والی مونوکریسٹل لائن سلکان راڈز پیدا کر سکتا ہے، لیکن یہ آکسیجن اور دیگر نجاستوں کو متعارف کرانے کا خطرہ ہے۔

فلوٹنگ زون (FZ):

مرحلہ:سلیکون راڈ کے مقامی حصے کو بغیر کروسیبل کے پگھلانے کے لیے ہائی فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ کا استعمال کریں، اور پھر انڈکشن کوائل کو حرکت دے کر سلکان راڈ پر پگھلنے والے زون کو منتقل کریں، پولی کرسٹل لائن سلکان کو بتدریج مونو کرسٹل لائن سلکان میں تبدیل کریں۔

خصوصیات:FZ طریقہ سے تیار کردہ سنگل کرسٹل سلکان میں زیادہ پاکیزگی اور کم ناپاکی کا مواد ہوتا ہے، جو اسے اعلیٰ کارکردگی والے سیمی کنڈکٹر آلات کی تیاری کے لیے موزوں بناتا ہے۔

3. کاٹنے اور پروسیسنگ

کاٹنا:ہیرے کی تار کا استعمال کرتے ہوئے ایک واحد کرسٹل سلیکون راڈ کو پتلی سلائسوں میں کاٹتے ہیں، جسے ویفرز کہا جاتا ہے۔

پیسنا اور پالش کرنا:سطح کے نقائص کو دور کرنے اور اس کی ہمواری اور صفائی کو بہتر بنانے کے لیے کٹے ہوئے سلیکون ویفر کو پیسنا اور پالش کرنا۔

3 monocrystalline سلکان اور polycrystalline سلکان کے درمیان فرق

مونو کرسٹل لائن سلکان اور پولی کرسٹل لائن سلکان کے درمیان بنیادی فرق ان کی ساخت، خصوصیات اور ایپلی کیشنز میں مضمر ہے۔ مونو کرسٹل لائن سلکان ایک واحد کرسٹل ڈھانچے پر مشتمل ہے، جس میں ترتیب شدہ جوہری ترتیب اور اعلی فوٹو الیکٹرک تبدیلی کی کارکردگی (18% -24%) ہے۔ اس میں اعلیٰ برقی خصوصیات ہیں اور یہ اعلیٰ کارکردگی والے فوٹو وولٹک سیلز اور سیمی کنڈکٹر آلات کے لیے موزوں ہے، لیکن پیداواری لاگت نسبتاً زیادہ ہے۔ پولی کرسٹل لائن سلکان اناج کی حدود کے ساتھ متعدد دانوں پر مشتمل ہے، جس کے نتیجے میں کم فوٹو الیکٹرک تبدیلی کی کارکردگی (15% -20%) اور خراب برقی خصوصیات ہیں۔ یہ بنیادی طور پر کم پیداواری لاگت کے ساتھ بڑے پیمانے پر فوٹو وولٹک ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ مونو کرسٹل لائن سلکان کی شکل یکساں اور اچھی جمالیات ہے، جبکہ پولی کرسٹل لائن سلکان کی شکل ناہموار ہے۔