Proces pěstování monokrystalu pro monokrystalické solární články je známý jako Czochralského (Cz) metoda. Zde je podrobné vysvětlení procesu:
Výběr suroviny: Proces začíná výběrem vysoce čistého křemíku jako suroviny. Křemík se běžně používá při výrobě solárních článků díky svým polovodičovým vlastnostem.
Tavení křemíku: Vybraný křemík se poté zahřívá v kelímku, dokud nedosáhne svého bodu tání, který je kolem 1 414 stupňů Celsia (2 577 stupňů Fahrenheita).
Příprava zárodečných krystalů: Malý monokrystal křemíku, často označovaný jako zárodečný krystal, je pečlivě připraven. Tento zárodečný krystal je obvykle připevněn k tyči zvané "montáž zárodečného krystalu".
Ponoření zárodečného krystalu: Zárodečný krystal se ponoří do roztaveného křemíku a jak se pomalu vytahuje, na zárodečném krystalu tuhne tenká vrstva křemíku. Tato počáteční vrstva přijímá krystalovou strukturu semene.
Růst krystalu: Zárodečný krystal, nyní potažený tenkou vrstvou křemíku, se otáčí a vytahuje nahoru z roztaveného křemíku. Tento proces umožňuje, aby na semenu vyrostl větší monokrystal, s atomy seřazenými do vysoce uspořádané monokrystalické struktury.
Řízené chlazení: Jak krystal roste, teplota je pečlivě řízena, aby se udržely podmínky nezbytné pro strukturu jediného krystalu. Tento proces pomalého chlazení je rozhodující pro dosažení vysoké úrovně krystalické čistoty a jednotnosti.
Tvorba ingotu: Výsledkem je válcový ingot z monokrystalického křemíku se zárodečným krystalem na jednom konci a nově narostlou monokrystalickou strukturou rozprostírající se po délce ingotu.
Krájení ingotů: monokrystalický křemík ingot se poté nakrájí na tenké plátky pomocí diamantové pily. Tyto destičky budou stavebními kameny pro jednotlivé solární články.
Povrchová úprava: Destičky procházejí různými povrchovými úpravami, včetně leštění a čištění, aby byly připraveny na výrobu solárních článků.
Výroba solárních článků: Z monokrystalických křemíkových plátků se pak vytvoří solární články. To zahrnuje přidání příměsí pro vytvoření požadovaných vlastností polovodičů, aplikaci antireflexních povlaků a začlenění elektrických kontaktů.
Czochralského metoda umožňuje výrobu velkých, vysoce kvalitních monokrystalických křemíkových plátků, což z ní činí široce používanou techniku při výrobě monokrystalických solárních článků.
