Proces pestovania monokryštálu pre monokryštalické solárne články je známy ako Czochralského (Cz) metóda. Tu je podrobné vysvetlenie procesu:
Výber suroviny: Proces začína výberom vysoko čistého kremíka ako suroviny. Kremík sa bežne používa pri výrobe solárnych článkov vďaka svojim polovodičovým vlastnostiam.
Tavenie kremíka: Zvolený kremík sa potom zahrieva v tégliku, kým nedosiahne teplotu topenia, ktorá je okolo 1 414 stupňov Celzia (2 577 stupňov Fahrenheita).
Príprava zárodočných kryštálov: Malý monokryštál kremíka, často označovaný ako zárodočný kryštál, je starostlivo pripravený. Tento zárodočný kryštál je zvyčajne pripevnený k tyči nazývanej "uchytenie zárodočného kryštálu".
Namáčanie zárodočného kryštálu: Zárodočný kryštál sa ponorí do roztaveného kremíka a ako sa pomaly vyťahuje, na zárodočnom kryštáli stuhne tenká vrstva kremíka. Táto počiatočná vrstva prijíma kryštálovú štruktúru semena.
Rast kryštálov: Zárodočný kryštál, teraz potiahnutý tenkou vrstvou kremíka, sa otáča a ťahá smerom nahor z roztaveného kremíka. Tento proces umožňuje, aby na semene rástol väčší monokryštál s atómami zoradenými do vysoko usporiadanej monokryštalickej štruktúry.
Riadené chladenie: Ako kryštál rastie, teplota je starostlivo kontrolovaná, aby sa zachovali podmienky potrebné pre štruktúru jedného kryštálu. Tento proces pomalého chladenia je rozhodujúci pre dosiahnutie vysokej úrovne kryštálovej čistoty a rovnomernosti.
Tvorba ingotu: Výsledkom je valcovitý ingot z monokryštalického kremíka so zárodočným kryštálom na jednom konci a novovyrastenou monokryštalickou štruktúrou siahajúcou po dĺžke ingotu.
Krájanie ingotov: The monokryštalický kremík ingot sa potom krája na tenké plátky pomocou diamantovej píly. Tieto doštičky budú stavebnými kameňmi pre jednotlivé solárne články.
Povrchová úprava: Oblátky prechádzajú rôznymi povrchovými úpravami vrátane leštenia a čistenia, aby boli pripravené na výrobu solárnych článkov.
Výroba solárnych článkov: Monokryštalické kremíkové doštičky sa potom spracujú na vytvorenie solárnych článkov. To zahŕňa pridávanie dopantov na vytvorenie požadovaných vlastností polovodičov, nanášanie antireflexných vrstiev a začlenenie elektrických kontaktov.
Czochralského metóda umožňuje výrobu veľkých, vysokokvalitných monokryštalických kremíkových plátkov, čím sa stáva široko používanou technikou pri výrobe monokryštalických solárnych článkov.
