Araştırmalar sonucu geliştirilen yeni yöntemle yapılan kristal silikonun diğer yöntemlere göre daha az enerji yoğun olduğu iddia ediliyor.
Doğada kum olarak bulunan silikon dioksit dünyanın kabuk örtüsününü %40’ını olutşturur ama kristal silikona dönüştürmek için kullanılan endüstriyel yöntem oldukça pahalıdır ve çevresel dezavantajlar söz konusudur.
Modern elektronikte kullanılan kristal silikon bir dizi enerji yoğun kimyasal reaksiyonla üretilir. Bu reaksiyonlarda sıcaklıklar 2000 °F civarına çıkarken çok miktarda karbon dioksit açığa çıkar. Yakın zamanda Michigan Üniversitesi Kimya ve uygulamalı fizik profesörü Stephen Maldonado ve kimya yüksek lisans öğrencileri Junsi Gu ve Eli Fahrenkrug silikon kristali 180 °F’ta üretmenin yolunu bulmuşlar. Silikon tetraklorid içeren bir çözelti yapıp, sıvı galyum elektrotun üzerine katman olarak yerleştirmişler. Metal elektronlarının bu şekilde silikon tetrakloridi ham silikona dönüştürdüğü ve bunun da sıvı metal içinde çözündüğü söyleniyor.
Maldonado’nun söylediğine göre bu yöntemin en önemli noktası sıvı metal. Pek çok katı formdaki metal de silikon tetrakloridi düzensiz silikon çevirecek elektronları verebilir ama ilave ısı vermeden yalnızca sıvı galyum gibi metaller kristalizasyonu sağlayabilir diyor Maldonado.
Araştırmacılar koyu renkli silikon kristal filmlerinin sıvı galyum elektrotlar üzerinde biriktiğini raporlamışlar. Şimdiye kadar kristallerin çapı milimetrenin 1/2000’i civarında, ama tekniğin geliştirilerek ışık enerjisini elektriğe çevirme ve depolama uygulamalarında kullanılabilecek daha büyük silikon kristallerin yapılabileceği düşünülüyor. Ekip şimdi bu yöntemin çeşitli varyasyonları ve ergime sıcaklığı düşük başka metal alaşımlar üzerinde çalışıyor
Eğer bu yaklaşım sonuca ulaşabilirse, özellikle de güneş enerjisi sektöründe son derece önemli etkileri olabilir. Kristal silikon solar enerjide en fazla kullanılan malzeme. Ancak silikonun maliyeti araştırmacıları alternatif yarı iletkenler üzerinde bir arayışa itmişti.
Bu yöntem henüz prematüre olduğu için silikon fiyatını ne kadar indirebilir konusunda bir tahmin yürütmek oldukça zor ama potansiyel oldukça yüksek, hem düşük fiyat hem de çevresel etkilerinde olumlu gelişmeler söz konusu.
Çalışma sonuçları Journal of the American Chemical Society’de yayınlandı ve American Chemical Society Petroleum Research Fund tarafından fonlandı. Üniversite şu aşamada patent alma sürecini başlatmış ve ticarileşme konusunda birlikte çalışabileceği ortak arayışında.
Adaptasyon: http://www.theengineer.co.uk/sectors/electronics/news/crystalline-silicon-method-could-benefit-the-solar-industry/1015353.article#ixzz2JPKzNKPF