Proses menumbuhkan kristal tunggal untuk sel surya monokristalin dikenal dengan metode Czochralski (Cz). Berikut penjelasan langkah demi langkah prosesnya:
Pemilihan Bahan Baku: Prosesnya dimulai dengan pemilihan silikon dengan kemurnian tinggi sebagai bahan baku. Silikon umumnya digunakan dalam pembuatan sel surya karena sifat semikonduktornya.
Silikon Leleh: Silikon terpilih kemudian dipanaskan dalam wadah hingga mencapai titik lelehnya, yaitu sekitar 1.414 derajat Celsius (2.577 derajat Fahrenheit).
Persiapan Kristal Benih: Kristal silikon tunggal kecil, sering disebut sebagai kristal benih, disiapkan dengan hati-hati. Kristal benih ini biasanya dilekatkan pada batang yang disebut "pemasangan kristal benih".
Mencelupkan Kristal Benih: Kristal benih dicelupkan ke dalam silikon cair, dan saat ditarik secara perlahan, lapisan tipis silikon mengeras pada kristal benih. Lapisan awal ini mengadopsi struktur kristal benih.
Pertumbuhan Kristal: Kristal benih, yang sekarang dilapisi dengan lapisan tipis silikon, diputar dan ditarik ke atas dari silikon cair. Proses ini memungkinkan kristal tunggal yang lebih besar tumbuh pada benih, dengan atom-atom yang sejajar dalam struktur monokristalin yang sangat teratur.
Pendinginan Terkendali: Saat kristal tumbuh, suhu dikontrol secara hati-hati untuk mempertahankan kondisi yang diperlukan untuk struktur kristal tunggal. Proses pendinginan yang lambat ini sangat penting untuk mencapai tingkat kemurnian dan keseragaman kristal yang tinggi.
Pembentukan Ingot: Hasilnya adalah ingot silinder silikon monokristalin, dengan kristal benih di salah satu ujungnya dan struktur monokristalin yang baru tumbuh memanjang sepanjang ingot.
Pengirisan Ingot: Itu silikon monokristalin ingot kemudian diiris menjadi wafer tipis menggunakan gergaji berlian. Wafer ini akan menjadi bahan penyusun sel surya individual.
Perawatan Permukaan: Wafer menjalani berbagai perawatan permukaan, termasuk pemolesan dan pembersihan, untuk mempersiapkannya dalam pembuatan sel surya.
Fabrikasi Sel Surya: Wafer silikon monokristalin kemudian diproses untuk membuat sel surya. Hal ini melibatkan penambahan dopan untuk menciptakan sifat semikonduktor yang diinginkan, penerapan lapisan anti-reflektif, dan penggabungan kontak listrik.
Metode Czochralski memungkinkan produksi wafer silikon monokristalin berukuran besar dan berkualitas tinggi, menjadikannya teknik yang banyak digunakan dalam pembuatan sel surya monokristalin.
