Công nghệ sản xuất pin mặt trời bằng vật liệu silic tinh thể phụ thuộc vào ba yếu
tố chính. Ba yếu tố chính trong một tế bào năng lượng mặt trời hình thành cơ sở của công nghệ sản xuất này là, đầu tiên là các chất bán dẫn, mà hấp thụ ánh sáng và chuyển nó thành các cặp điện tử lỗ. Thứ hai là đầu mối bán dẫn, trong đó tách biệt màng hình ảnh được tạo ra (electron và lỗ trống), và thứ ba là các số liên lạc ở mặt trước và mặt sau của tế bào cho phép các dòng chảy để các mạch bên ngoài. Hai loại chính của công nghệ được xác định bởi sự lựa chọn của chất bán dẫn: hoặc silicon tinh thể ở dạng mảnh bán dẫn hoặc màng mỏng của vật liệu khác.
Trong lịch sử, tinh thể silicon (c-Si) là chất bán dẫn đã được sử dụng nhiều nhất trong tế bào năng lượng mặt trời, mặt dù nó là một chất hấp thụ tương đối nghèo của ánh sáng và đòi hỏi một độ dày đáng kể (vài trăm micron) của vật liệu. Tuy nhiên nó đã chứng tỏ vị trí thuận tiện vì nó mang lại ổn định các tế bào năng lượng mặt trời với hiệu quả tốt (11-16%, một nửa đến hai phần ba số tối đa về mặt lý thuyết), và sử dụng công nghệ quá trình phát tiển từ cơ sở tri thức khổng lồ của nghành công nghiệp vi điện tử.
Hai loại silicon tinh thể được sử dụng trong nghành công nghiệp. Đầu tiên là monocrystalline, sản xuất bởi cắt mảnh bán dẫn (đường kính dày từ 150 mm và lên đến 350 microns) từ một phôi tinh thể lớn duy nhất tăng trưởng khoảng 14000C, đó là một quá trình rất tốn kém. Các silicon phải có độ tinh khiết rất cao và có một cấu trúc tinh thể gần hoàn hảo. Một ví dụ của tế bào tinh năng lượng mặt trời được thể hiện trong
73
Loại thứ hai là multicrytalline silicon, bằng cách sử dụng các công nghệ sản xuất mới, ngay cả khi các quá trình này có những vấn đề liên quan đến tăng trưởng thấp hơn / giá kéo, tính đồng nhất nghèo hơn, và bề mặt gồ ghề. Một phương pháp phát triển một ribbon của silicon, hoặc như một dải hai chiều đồng bằng hoặc như là một cột hình bát
giác, bằng cách kéo nó từ một silicon nóng chảy. Các tế bào năng lượng mặt trời được
làm từ các tấm bán dẫn đơn tinh thể nói chung là quá đắt đối với sản xuất hàng loạt quy mô lớn. Đây chính là lý do tại sao xu hướng sản xuất các tế bào tinh thể silicon chủ yếu là chuyển hướng sản xuất đa tinh thể, mặc dù các tế bào đa tinh thể có kết quả không hiệu quả như silicon tinh thể đơn lẻ.