TIỂU LUẬN VẬT LÝ CHẤT RẮN ĐỀ TÀI SOLAR CELL

Ông báo cáo rằng mảng selen này tạo ra một lực “liên tục, không đổi và đáng kể - khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.” Vào thời điểm đó, không có lượng tử lý thuyết và ông rất nghi ngờ n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: KHOA HỌC ỨNG DỤNG



TIỂU LUẬN

VẬT LÝ CHẤT RẮN

ĐỀ TÀI SOLAR CELL

Giảng viên hướng dẫn: TS Đỗ Huy Bình

Mã số học phần: SEMA320712_22_1_01 Nhóm sinh viên thực hiện: 04

Học kì: I- Năm học: 2022-2023

TP.Hồ Chí Minh Tháng 10 năm 2022

DANH SÁCH NHÓM TIỂU LUẬN MÔN VẬT LIỆU BÁN DẪN - HỌC KỲ I NĂM HỌC 2021-2022

1 Mã lớp môn học: SEMA320712_22_1_01

2 Giảng viên hướng dẫn: TS Đỗ Huy Bình

3 Tên đề tài: Tìm hiểu vật liệu bán dẫn SOLAR CELL

4 Danh sách thành viên nhóm viết tiểu luận:

1 Phan Thị Thanh Trà 20130072

2 Phạm Nguyễn Minh Nhật 20130049

5 Huỳnh Thị Thanh Thúy 20130067

nhận xét của giáo viên:

Ngày …… Tháng 10 năm 2022

GVHD kí tên

Đỗ Huy Bình

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỤC LỤC HÌNH ẢNH 4

PHỤ LỤC 5

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ SOLAR CELL 8

1 Lịch sử hình thành solar cell 8

2 Hiện tượng quang điện trong 10

3 Hiệu suất PV 12

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG PV THẾ HỆ I VÀ II 14

2.1 pin mặt trời tinh thể silic 14

2.1.1 mono cystalline 14

2.1.2 Poly crystalline 15

2.1.3 Quy trình sản xuất 1 tấm pin mặt trời đơn tinh thể 17

2.2 Thin film solar cell 20

CHƯƠNG 3: PV THẾ HỆ THỨ III VÀ IV 23

3.1 Pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm (DSSC) 23

3.2 Quantum Dots solar cell 25

3.2.1 Một số hạn chế của QDSC 28

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ THỊ TRƯỜNG SC TOÀN CẦU 29

4.1 Ứng dụng của SC 29

4.2 Thị trường solar cell toàn cầu 31

KẾT LUẬN 34

PHỤ LỤC 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 : Hệ 2 mức năng lượng 10

Hình 2 :Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời 12

Hình 3 :Quy trình nối để sản xuất tấm silicon 14

Hình 4 :Cấu trúc pin mặt trời đơn tinh thể 15

Hình 5 :ảnh tế bào quang điện đa tinh thể 16

Hình 6 :Cấu trúc TFSC điển hình cho mối nối đơn: (a) chất nền Cu (InGa) Se2; (b)CdTe siêu tốc độ; và (c) song song thiết bị nối ba a-Si 22

Hình 7 :Biểu đồ mức năng lượng của DSSC VAC = mức năng lượng chân không, CB = vùng dẫn, VB = vùng hóa trị 24

Hình 8 :Sơ đồ và hoạt động của thiết bị pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm. 24

Hình 9 :Loại chấm lượng tử mới có thể dẫn đến pin mặt trời rẻ hơn và truyền thông qua vệ tinh tốt hơn 25

Hình 10 :Cấu tạo và hoạt động của pin mặt trời Chấm lượng tử 27

Hình 11 :Sơ đồ nguyên lý hoạt động và sơ đồ dải năng lượng của QDSC 27

Hình 12 :a) xe dùng pin mặt trời, b) đèn dùng pin mặt trời 29

Hình 13 :Sự phát triển của công suất lắp đặt điện mặt trời hàng năm trên toàn cầu tới năm 2015 33

PHỤ LỤC

Phụ lục 1 :Một số số liệu tham khảo về Pin mặt trời 35 Phụ lục 2 : Một số tính chất của vật liệu Pin mặt trời 35 Phụ lục 3 : so sánh hiệu suất giữa các loại pin 36

DANH MỤC VIẾT TẮT

số nhân qua các năm, nhận được sự quang tâm của chính phủ các quốc gia trên thế giới, các nhà khoa học ở tất cả lĩnh vực liên quan

Việt Nam có lợi thế là nằm trong vùng phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với bờ biển trải dai hơn 3.000km, lại có tới hàng nghìn đảo hiện có dân cư sinh sống, nhưng nhiều nơi không thể đưa điện lưới đến được Vì vậy,việc nghiên cứu triển khai áp dụng năng lượng thay thế trong đó có năng lượng mặt trời là rất cần thiết

Trên cơ sở đó và được sự hướng dẫn của Thầy Đỗ Huy Bình nhóm chúng

em chọn đề tài "Tìm hiểu vật liệu bán dẫn SOLAR CELL" nhằm hoàn thiện vấn

đề còn đang bỏ ngỏ hoặc chưa quan tâm đầy đủ như đã kể trên

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài tập trung tìm hiểu về tế bào quang điện và quy trình chế tạo ra một

tế bào quang điện để hoàn thiện vật liện bán dẫn solar cell

3 Phương pháp nghiên cứu

Phân tích và xác định đặc thù của đối tượng nghiên cứu thông qua nhiều cách tiếp cận

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ SOLAR CELL

1 Lịch sử hình thành solar cell

Bất kỳ thiết bị nào trực tiếp biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện thông qua quá trình quang điện là pin mặt trời Sự phát triển của công nghệ pin mặt trời bắt đầu từ nghiên cứu năm 1839 của nhà vật lý người Pháp Antoine-César Becquerel Becquerel quan sát thấy hiệu ứng quang điện khi làm thí nghiệm với điện cực rắn trong dung dịch chất điện phân thì ông thấy có hiệu điện thế xuất hiện khi ánh sáng chiếu vào điện cực Sau đó vào những năm 1870, Willoughby Smith, WG Adams và RE Day đã phát hiện ra hiệu ứng PV trong selen Vài năm sau, một người Mỹ tên là CE Fritts đã đặt một tấm selen vô định hình lên một kim loại nền và phủ selen bằng một lá vàng trong suốt Ông báo cáo rằng mảng selen này tạo ra một lực “liên tục, không đổi và đáng kể - khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.” Vào thời điểm đó, không có lượng tử lý thuyết và ông rất nghi ngờ những tuyên bố của mình về việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, vì vậy ông đã gửi một mẫu đến Werner Siemens ở Đức, một trong những chuyên gia được kính trọng nhất trong lĩnh vực này Tuy nhiên, hiệu suất chuyển đổi của cả màng oxit kim loại mỏng và pin mặt trời selen vô định hình đều thấp hơn 1%

Khoảng 75 năm trôi qua trong khi cơ học lượng tử được phát hiện, tầm quan trọng của chất bán dẫn đơn tinh thể đã được công nhận và hành vi tiếp giáp p / n

đã được giải thích Đến năm 1954, Chapin và cộng sự tại Bell Labs đã phát hiện, phát minh và chứng minh một loại pin mặt trời silicon đơn tinh thể với hiệu suất 6% Trong vài năm tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã tạo ra pin mặt trời silicon có hiệu suất lên tới 15% Ngày nay, pin mặt trời silicon đang được sử dụng để cung cấp năng lượng cho trạm vũ trụ

Ngành công nghiệp pin mặt trời vẫn còn nhỏ cho đến khi có lệnh cấm vận dầu mỏ đầu tiên của Ả Rập vào năm 1973 Cho đến thời điểm đó, ngành sản xuất pin mặt trời đã tạo dựng được chỗ đứng vững chắc với ngành sản xuất và hiệu

suất ô và mảng cấp thấp nhưng nhất quán Trong 20 năm đầu, độ tin cậy là động lực và chi phí không quan trọng Sau năm 1973, mô-đun silicon dạng đĩa phẳng được đưa ra và được điều chỉnh cho phù hợp với thời tiết và khả năng chống chịu Quá trình chuyển đổi này cũng bao gồm những cải tiến lớn trong chế tạo tế bào

và mô-đun giúp giảm chi phí đáng kể Đĩa phẳng hiệu quả của tế bào silicon “vô địch” được cải thiện đến giá trị cao tới 25% Hiệu suất mô-đun sản xuất đã được cải thiện từ khoảng 10% đối với các mô-đun ban đầu lên đến 19% hiện nay (SunPower Corporation) Quan trọng nhất là số lượng sản xuất hàng năm đã tăng lên đáng kể Sản lượng trên toàn thế giới đã vượt quá 1 GW / năm vào năm 2002

và tăng lên hơn 3,8 GW / năm vào năm 2006

Vào cuối những năm 1970, người ta phát hiện ra rằng các tế bào tốt có thể được tạo ra bằng các tấm wafer đa tinh thể miễn là kích thước tinh thể lớn hơn ít nhất 20 lần so với chiều dài hấp thụ quang học Chỉ các hạt tải điện trong chiều dài hấp thụ quang học từ ranh giới tinh thể mới bị mất Đây là ít hơn 5% các nhà cung cấp dịch vụ Về đặc điểm, hiệu suất sản xuất các tế bào đa tinh thể là khoảng 14%, trong khi các tế bào đơn tinh thể tương đương có hiệu suất khoảng 15% Đến năm 2007, mô-đun có tế bào đa tinh thể chiếm khoảng 45% doanh số bán hàng và mô-đun có tế bào đơn tinh thể chiếm khoảng 40% doanh số bán hàng Các mô-đun tế bào silicon phẳng đã thống trị thị trường vào năm 2007 vì những năm đầu được tài trợ tốt cho vệ tinh không gian và hỗ trợ đường cong học tập khổng lồ của chúng từ silicon đơn tinh thể và các phát triển công nghệ Mạch tích hợp

Trong khi các tế bào làm từ silicon vẫn thống trị thị trường điện mặt trời ngày nay, một số loại tế bào khác hiện đã tham gia vào thị trường (Pin mặt trời còn được gọi là tế bào PV) Các loại tế bào mới hơn này bổ sung sự đa dạng trong các ứng dụng tiềm năng cũng như cung cấp các con đường thay thế để giảm chi phí năng lượng mặt trời Các loại tế bào thay thế này bao gồm các tế bào silicon

vô định hình được hydro hóa , cadmium telluride và các tế bào màng mỏng CIGS cũng như các tế bào cô đặc với hiệu suất cao tới 41%

2 Hiện tượng quang điện trong

Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên vào năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel Tuy nhiên cho đến năm 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946 Sau đó Sven Ason Berglund đã có các phương pháp liên quan tới việc tăng khả năng cảm nhận ánh sáng của pin

Hình 1 : Hệ 2 mức năng lượng [7]

Xét một hệ 2 mức năng lượng điện tử (hình 1) E1 < E2, bình thường điện tử chiếm mức năng lượng thấp hơn E1 Khi nhận bức xạ mặt trời, lượng tử ánh sáng photon có năng lượng hv (trong đó h là hằng số Planck,v là tần số ánh sáng) bị điện tử hấp thụ và chuyển lên mức năng lượng E2 Ta có phương trình cân bằng năng lượng:

Hv = E2 – E1

Trong các vật thể rắn, do tương tác rất, mạnh của mạng tinh thể lên điện tử vòng ngoài, nên các mức năng lượng của nó bị tách ra nhiều mức năng lượng sát

nhau và tạo thành các vùng năng lượng (hình 2) Vùng năng lượng thấp bị các

điện tử chiếm đầy khi ở trạng thái cân bằng gọi là vùng hóa trị, mà mặt trên của

nó là mức năng lượng Ev Vùng năng lượng phía trên tiếp đó hoàn toàn trống hoặc chỉ bị chiếm một phần gọi là vùng dẫn, mặt dưới của vùng có năng lượng là

Ec Cách ly giữa hai vùng hóa trị và vùng dẫn là một vùng cấp có độ rộng với năng lượng là Eg, trong đó không có mức năng lượng cho phép nào của điện tử

Khi nhận bức xạ mặt trời, photon có năng lượng hv tới hệ thống và bị điện

tử ở vùng có hóa trị thấp hấp thu và trở thành điện tử tự do e-, để lại ở vùng hóa trị một lỗ trống có thể xem như hạt mang điện dương, kí kiệu là h+ Lỗ trống này

có thể di chuyển và tham gia vào quá trình dẫn điện

Hiệu ứng lượng tử của quá trình hấp thụ photon có thể mô tả bằng phương trình:

E

h E

E

h

g g

c v

10-12 - 10-1giây và gây ra dao động mạnh ( photon) Năng lượng bị tổn hao do quá trình phục hồi sẽ là Eph = hv – Eg

Tóm lại khi vật rắn nhận tia bức xạ mặt trời, điện tử ở vùng hóa trị hấp thụ năng lượng photon hv và chuyển lên vùng dẫn tạo ra các hạt dẫn điện tử - lỗ trống

e- - h+, tức là đã tạo ra một điện thế Hiện tượng đó gọi là hiệu ứng quang điện bên trong

Hình 2 :Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời [7]

Có hai loại PV được sử dụng ngày nay: PV tinh thể silic với mật độ 75%

và PV phốt pho-25% Sợi PV dày 1-2 µm có hiệu suất 16%, giá thành rất rẻ

Các thông số làm việc của các loại PV được tính toán cho nhiệt độ không khí xung quanh khoảng 25oC

Tổn thất không thể đảo ngược (hoặc hiệu suất chuyển đổi năng lượng) trong

PV liên quan đến:

• Sự phản xạ bức xạ mặt trời từ bề mặt PV

• Khả năng một phần bức xạ đi qua tế bào quang điện mà không bị tế bào quang điện hấp thụ

• Tán xạ do dao động nhiệt của chùm phôtôn thừa năng lượng

• Sự tái hợp của các cặp phôtôn trên bề mặt và trong lòng của tế bào quang điện

• Trở kháng bên trong của bộ biến đổi và một số quá trình vật lý khác

Để giảm thiểu các loại tổn thất, người ta thường áp dụng các giải pháp sau:

• Sử dụng chất bán dẫn có độ rộng vùng cấm tối ưu cho bức xạ mặt trời

• Cải thiện các đặc tính của cấu trúc bán dẫn bằng cách tối ưu hóa hợp kim và tạo ra điện trường tổng hợp

• Chuyển đổi cấu trúc từ đồng nhất sang không đồng nhất và pha tạp

• Tối ưu hóa các thông số thiết kế của tế bào quang điện (độ sâu của tiếp giáp p-n, độ dày của lớp đế, tần số của lưới tiếp xúc, v.v.)

• Sử dụng màng phủ quang học đa chức năng tự làm sạch, tự điều nhiệt

và bảo vệ tế bào quang điện khỏi bức xạ vũ trụ

• Thiết kế tế bào quang điện trong suốt trong vùng sóng dài của quang phổ mặt trời phía sau ranh giới của dải hấp thụ chính

• Tạo ra các tế bào quang điện phân lớp (xếp tầng) từ các chất bán dẫn được chọn lọc đặc biệt theo độ rộng của vùng cấm, cho phép chuyển đổi theo từng tầng của bức xạ đi qua tầng trước đó

Ngoài ra, hiệu quả của tế bào quang điện còn được nâng cao nhờ: chế tạo

bộ chuyển đổi với độ nhạy hai mặt (lên đến + 80% so với loại một mặt hiện có)

sử dụng các cấu trúc phát quang-tái phát quang, sử dụng thấu kính Frenel để tách quang phổ ban đầu của mặt trời thành 2 hoặc nhiều vùng bằng bộ phân chia ánh sáng nhiều lớp bằng phim chuyển đổi từng vùng quang phổ bằng các ô riêng biệt

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG PV THẾ HỆ I VÀ II

Cho đến nay, silicon là vật liệu bán dẫn phổ biến nhất được sử dụng trong pin mặt trời, chiếm khoảng 95% các mô-đun được bán hiện nay Nó cũng là vật liệu phong phú thứ hai trên Trái đất (sau oxy) và là chất bán dẫn phổ biến nhất được sử dụng trong chip máy tính Các tế bào silicon tinh thể được tạo ra từ các nguyên tử silicon kết nối với nhau để tạo thành mạng tinh thể Mạng tinh thể này cung cấp một cấu trúc có tổ chức giúp chuyển đổi ánh sáng thành điện năng hiệu quả hơn Các tế bào năng lượng mặt trời làm từ silicon hiện đang mang lại sự kết hợp giữa hiệu quả cao, chi phí thấp và tuổi thọ dài Các mô-đun dự kiến sẽ tồn tại trong 25 năm hoặc hơn, vẫn tạo ra hơn 80% sức mạnh ban đầu của chúng sau thời gian này

2.1 pin mặt trời tinh thể silic

2.1.1 mono cystalline

Monocrystalline hay pin mặt trời Mono đơn tinh thể được cắt ra từ những thỏi Silic hình ống, những tấm đơn tinh thể này có những mặt trống ngay góc nối Module (hình 3) Mono được cấu tạo bởi tế bào tinh thể duy nhất và các phân tử electron tạo ra dòng điện có nhiều khoảng trống để chúng di chuyển nhanh hơn

Hình 3 :Quy trình nối để sản xuất tấm silicon[3]

Quá trình sản xuất nên tinh thể đơn hay 1 tinh thể được gọi là Czochralski Trong quá trình Czochralski này, các tinh thể Si được cắt ra từ các thỏi có kích thước lớn Quá trình xử lý chính xác được yêu cầu trong khi sản xuất đơn tinh thể lớn, do đó nó làm cho quá trình "kết tinh lại" này tốn kém hơn Mặc dù hiệu suất của pin mặt trời silicon đơn tinh thể nằm trong khoảng 14% - 18%, nhưng công

ty hàng đầu SunPower Corporation đã sản xuất các mô-đun có hiệu suất 20,4%, được đo lường bởi NREL Mỗi quy trình sẽ tạo ra những silic đơn tinh thể - silic góp phần khá quan trọng khi chế tạo vi mạch bán dẫn Pin năng lượng mặt trời Mono có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời nhanh kể cả khi không có nắng Đặc biệt chỉ cần có ánh sáng thì pin đã có thể tạo ra điện

Hình 4 :Cấu trúc pin mặt trời đơn tinh thể [8]

tinh thể khác nhau tạo thành hỗn hợp này, chứ không phải là đơn tinh thể của loại pin mặt trời đơn tinh thể Đó là một quy trình sản xuất ít chính xác hơn so với các tế bào đơn tinh thể, vì vậy nó cho phép sản xuất nhiều pin mặt trời hơn nhanh hơn và ít tốn kém hơn

Các ô đa tinh thể hình vuông có màu xanh lam nằm gọn gàng cạnh nhau, loại bỏ mọi khoảng trống giữa các ô Các tấm pin mặt trời đa tinh thể hoạt động kém hiệu quả hơn các tấm pin đơn tinh thể vì các mảnh silicon nóng chảy tạo ra

ít không gian hơn cho các electron di chuyển xung quanh

Các tấm đa tinh thể thường có xếp hạng hiệu quả từ 13% đến 16% Mặc dù chỉ ít hơn một vài điểm phần trăm so với các tấm pin đơn tinh thể, nhưng đó là một

sự khác biệt có thể tính rất nhiều khi được kết hợp trên nhiều tấm pin mặt trời

Tế bào PV đa tinh thể có tốc độ phân hủy cao hơn so với tế bào đơn tinh thể, điều này khiến chúng mất hiệu quả nhanh hơn một chút Chúng có tuổi thọ

từ 20-35 năm và đôi khi còn hơn thế nữa

Vật liệu khoảng 90% được sử dụng để sản xuất tế bào đa tinh thể có thể tái chế.Và đến năm 2030, dự kiến sẽ có gần 45 triệu mô-đun mới được sản xuất bằng chế độ tái chế, tương đương với 380 triệu USD

Hình 5 :ảnh tế bào quang điện đa tinh thể [8]

2.1.3 Quy trình sản xuất 1 tấm pin mặt trời đơn tinh thể

Quá trình sản xuất pin mặt trời đơn tinh thể bao gồm 8 bước chính và trong phần này, chúng ta sẽ nhanh chóng đi qua từng bước trong số đó

1) Tạo silicon luyện kim (Make Metallurgical Silicon)

+ Thành phần chính tạo nên các tấm pin mặt trời đơn tinh thể là silicon còn được gọi là cát Silica (Silica sand), Quartzite, hoặc SiO2)

+ Bước đầu tiên trong sản xuất tế bào đơn tinh thể là chiết xuất silic tinh khiết từ thạch anh để chế tạo silic luyện kim (hoặc silicon tinh khiết)

+ Để tạo ra silicon luyện kim, các lò đặc biệt được sử dụng để nấu chảy SiO2 và Carbon ở nhiệt độ trên 2.552 độ F tương đương 75,5 độ C (1 độ C

= 33,8 độ F), để lại 98% đến 99% silicon nguyên chất

+ Mặc dù silicon luyện kim có độ tinh khiết cao nhưng nó không đủ tinh khiết để được sử dụng trong các tấm PV

Do đó, việc thanh lọc hơn nữa cần phải được thực hiện

2) Làm sạch silic luyện kim (Purify Metallurgical Silicon)

+ Bước tiếp theo là tinh chế silicon luyện kim này bằng quy trình của Siemens (Siemens process)

+ Đầu tiên, cho bột silic luyện kim loại Si trong bình phản ứng với HCl ở nhiệt độ cao tạo ra khí SiHCl3

+ Sau đó khí được làm lạnh và hóa lỏng để chưng cất (distillation)

+ Chưng cất là quá trình làm bay hơi sau đó ngưng tụ chất lỏng để loại bỏ các tạp chất không mong muốn

+ Ví dụ, bạn có thể đun sôi nước biển (nước muối), sau đó ngưng tụ hơi nước để lấy nước tinh khiết, vì muối sẽ vẫn ở dưới đáy nồi

+ Sử dụng khái niệm tương tự, SiHCl3 hóa lỏng được đun nóng sau đó làm lạnh để loại bỏ các tạp chất có nhiệt độ sôi cao hơn và thấp hơn như Canxi và Nhôm

+ Sau khi chưng cất, SiHCl3 hóa lỏng được chuyển đến một lò phản ứng

cách nhiệt khác với một thanh nóng, sau đó trộn với khí Hydro và hóa hơi một lần nữa ở nhiệt độ lên đến 2732 độ F

+ Do nhiệt và sự có mặt của khí H2 , các nguyên tử Cl sẽ tan ra, để lại khoảng 99,9999% silicon nguyên chất

3) Tạo thỏi silicon (Creating Silicon Ingots)

+ Điều khác biệt giữa các tế bào đơn tinh thể với các tế bào đa tinh thể là các tấm pin đơn tinh thể được làm từ một thỏi silicon tinh khiết duy nhất

+ Việc tạo ra một thỏi silicon nguyên chất thực sự rất khó khăn cho đến khi Czochralski phát hiện ra cách tuyệt vời này

+ Đầu tiên, bạn nhúng một tinh thể hạt (seed crystal), là một thanh nhỏ

silicon đơn tinh thể nguyên chất vào silicon nóng chảy

+ Sau khi nhúng que (the rod), bây giờ là lúc từ từ kéo và xoay tinh thể hạt lên trên cùng một lúc để giảm thiểu ảnh hưởng của đối lưu trong quá trình tan chảy

+ Khi tinh thể hạt được kéo lên, silicon lỏng sẽ từ từ đông đặc trong 4 ngày tạo ra silicon đơn tinh thể hình trụ lớn đồng nhất còn được gọi là thỏi silicon (silicon ingot)

+ Kích thước của thỏi silicon phụ thuộc vào 3 yếu tố : nhiệt độ, tốc độ nguội

và tốc độ quay

4) Tạo các wafers silicon (Creating Silicon Wafers)

+ Cho đến nay đã có một thỏi silicon đơn tinh thể khổng lồ, nhưng làm thế nào bạn có thể tạo ra các tấm pin mặt trời từ nó?

+ Câu trả lời rất đơn giản, đó là cưa dây (wire saw)