Fabrico e Composição

As células com efeito fotovoltaico são constituídas por material semicondutor (silício). O material mais importante para as células solares cristalinas é o silício. Não é um elemento químico puro, mas uma ligação química em forma de dióxido de silício. Para a obtenção do silício, em primeiro lugar é necessário separar o oxigénio não desejado do dióxido de silício. Para o conseguir, a areia de sílica é aquecida e fundida num cadinho, junto com pó de carvão. Durante este processo é criado o silício metalúrgico, com uma pureza de 98 %. No entanto, 2 % de impurezas no silício é demasiado para aplicações electrónicas. É apenas admissível um bilionésimo por cento. Por este motivo, o silício em estado bruto é ainda purificado através de um processo químico. É cuidadosamente depositado num forno com ácido clorídrico. Como resultado são produzidos os químicos hidrogénio e triclorosilano, um líquido que ferve a 31 ºC. Este último é destilado em várias e sucessivas etapas, durante as quais é reduzida a percentagem de impurezas em cada estágio da destilação. Quando se consegue a percentagem de pureza necessária, o triclorosilano é reduzido a silício com a ajuda do hidrogénio a 1.000 ºC. Este silício de elevada qualidade pode agora ser processado de diferentes modos, como por exemplo para produzir células monocristalinas ou células policristalinas. O cristal de silício puro não possui electrões livres e portanto é um mau condutor eléctrico, acrescentam-se então outros elementos de modo a tornar o silício material semicondutor de tipo P ou N. Mediante a dopagem do silício com o fósforo obtém-se um material com electrões livres ou material com portadores de carga negativa (semicondutor tipo N). Realizando o mesmo processo, mas acrescentando boro em vez de fósforo, obtém-se um material com características inversas, ou seja, défice de electrões ou material com cargas positivas livres (semicondutor tipo P).